Sc對(duì)6066變形鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、鋁合金因其密度小，比強(qiáng)度高，加工性能優(yōu)異等特點(diǎn)，在當(dāng)今能源趨緊的大環(huán)境下，對(duì)材料的要求越來(lái)越高，鋁合金材料也越來(lái)越受到重視，尤其是在航空航天、軍事裝備、軌道交通等領(lǐng)域，成為研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。稀土元素Sc是公認(rèn)的在鋁合金的合金化中效果最好的添加元素，添加量在百分之零點(diǎn)幾，就會(huì)對(duì)合金性能產(chǎn)生明顯改善，想要更好地應(yīng)用鋁合金材料，添加Sc是十分重要的方法，研發(fā)高性能的Al-Sc合金也是十分有現(xiàn)實(shí)意義的。
　　本論文首先采用熔煉鑄造的方法制

2、備了不同含Sc量的6066鑄態(tài)鋁合金，通過(guò)對(duì)各組含Sc鑄態(tài)合金的顯微組織和力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)分析研究，確定了6066鋁合金中最佳含Sc量。然后對(duì)未加Sc和最佳含Sc量的兩組鑄態(tài)合金進(jìn)行了固溶時(shí)效處理，并通過(guò)硬度指標(biāo)，對(duì)時(shí)效的溫度和時(shí)間進(jìn)行了最佳選擇，即對(duì)時(shí)效工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并研究了最佳熱處理工藝下，鑄態(tài)合金的顯微組織和力學(xué)性能。最后，我們對(duì)兩組合金進(jìn)行了熱擠壓變形，通過(guò)SEM、EDS等手段，研究了熱擠壓和熱擠壓之后的不同熱處理狀態(tài)含合金顯微

3、組織中第二相的特點(diǎn)，并對(duì)力學(xué)性能的變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)討論，同時(shí)研究了Sc在合金中的存在方式。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果:首先，鑄態(tài)6066鋁合金中添加0.2％的Sc時(shí)，顯微組織中晶粒最為細(xì)小，較添加前初生Si相得到基本消除，抗拉強(qiáng)度由160MPa提高到208MPa，提高了23％。但鑄態(tài)組織中仍存在粗大的AlFeSi相和魚骨狀π相，沿晶界分布，對(duì)力學(xué)性能不利。其次，對(duì)未加Sc和添加0.2％Sc的6066鋁合金進(jìn)行熱處理的最佳工藝為530℃固溶1h，1

4、75℃時(shí)效4h。熱處理后的兩種合金中粗大的AlFeSi和π相基本得到消除，但形成的針狀第二相依然不是最佳的第二相形態(tài)，有待于進(jìn)一步改善，同時(shí)熱處理使0.2％Sc含量的6066鋁合金抗拉強(qiáng)度提高了60％以上，達(dá)到333MPa，但合金的塑性依然較差。最后，熱擠壓加工對(duì)兩組合金組織和性能都產(chǎn)生了巨大的優(yōu)化，隨后的T6狀態(tài)熱處理使鋁合金達(dá)到最佳的力學(xué)性能。熱擠壓后，顯微組織中粗大網(wǎng)狀第二相、針狀第二相全部消失，轉(zhuǎn)變?yōu)?-3μm尺度的等軸顆粒狀A(yù)