Al-Mg-Si合金的多級(jí)時(shí)效石化特性和析出行為.pdf

1、Al-Mg-Si合金具有中等的強(qiáng)度、較低的密度和良好的成形性，以其優(yōu)良的綜合性能被廣泛應(yīng)用在汽車和高速列車等交通運(yùn)輸領(lǐng)域。作為典型的時(shí)效硬化型鋁合金，Al-Mg-Si合金的宏觀性能主要與合金在熱處理過(guò)程中形成的析出相種類、大小和分布以及析出相的演變過(guò)程有關(guān)。合金成分和時(shí)效制度是影響析出相演變規(guī)律的兩個(gè)重要因素。合金成分，特別是Mg/Si含量比，對(duì)該類合金時(shí)效動(dòng)力學(xué)的影響很大。為了改善該類合金的性能，最近人們把自然時(shí)效與人工時(shí)效結(jié)合或組合

2、不同溫度的人工時(shí)效對(duì)合金進(jìn)行處理。但是合金成分和時(shí)效制度，尤其是多級(jí)時(shí)效，對(duì)析出相演變規(guī)律的影響還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。結(jié)合顯微硬度測(cè)試、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等技術(shù)手段，本文系統(tǒng)地研究了合金成分和多級(jí)時(shí)效對(duì)Al-Mg-Si合金時(shí)效硬化特性以及析出行為的影響，結(jié)果表明：
　　(1)低溫65℃和120℃長(zhǎng)時(shí)間單級(jí)時(shí)效時(shí)，不同Mg/Si含量比的合金均不會(huì)出現(xiàn)過(guò)時(shí)效。180℃時(shí)效時(shí)，Mg/Si摩爾比對(duì)時(shí)效動(dòng)力學(xué)影響

3、較大，Mg/Si比越小，合金的硬化速度越快，當(dāng)Mg/Si比接近1時(shí)繼續(xù)添加Si元素，合金的時(shí)效硬化規(guī)律差異變小。250℃時(shí)效時(shí)，Mg/Si摩爾比對(duì)時(shí)效動(dòng)力學(xué)影響較180℃更大，特別是在欠時(shí)效階段，Si含量越高，硬度峰值硬度越高。過(guò)時(shí)效階段，Mg含量高的合金中均析出β'相，而Mg/Si摩爾比小于1的合金在180℃時(shí)效主要析出β"相。250℃時(shí)效時(shí)，Mg和Si含量基本相等的合金中還易形成TypeB相，而Si含量高的合金可析出TypeA、Ty

4、peB和TypeC三種相。
　　(2)淬火后的室溫停留對(duì)Mg和Si總含量接近1wt.％且Mg/Si含量比接近1的合金后續(xù)人工時(shí)效有負(fù)面影響。與淬火后立即進(jìn)行人工時(shí)效合金的時(shí)效硬化規(guī)律相比，自然時(shí)效顯著降低了早期人工時(shí)效動(dòng)力學(xué)，同時(shí)峰值時(shí)效硬度也略微減小。自然時(shí)效時(shí)間越長(zhǎng)，后續(xù)人工時(shí)效樣品中析出相尺寸的分布越寬化，平均尺寸越大。但是這些尺寸相差很大的析出相結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化，均為單斜的β"相。
　　(3)預(yù)時(shí)效溫度越高，AA6061