無鉛易切削Al-Mg-Si合金研究.pdf

1、本研究以Al-1.15Mg-0.7Si和Al-0.75Mg-1.3Si為基礎(chǔ)，分別采用Sn、Bi微合金化設(shè)計(jì)了兩類無鉛易切削鋁合金。通過熔煉、鑄造、擠壓、拉拔制備成棒材產(chǎn)品。采用力學(xué)性能測試、X射線衍射物相分析、背散射掃描和能譜分析（SEM）、金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究了固溶、時(shí)效熱處理工藝對上述兩類無鉛易切削鋁合金棒材的力學(xué)性能、顯微組織和切削性能進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上研究了Sn、Bi在合金中的成在形式以及合金的切削機(jī)制。主要研究內(nèi)容如下：

2、 ⑴Al-1.15Mg-0.7Si與Al-1.15Mg-0.7Si-Sn合金最佳的熱處理制度為570℃固溶2小時(shí)，之后在170℃保溫8小時(shí)進(jìn)行時(shí)效處理。Al-1.15Mg-0.7Si-Sn-Bi合金最佳的熱處理制度為575℃固溶1.5小時(shí)，之后在170℃保溫8小時(shí)進(jìn)行時(shí)效處理。Al-0.75Mg-1.3Si-（Sn、Bi）合金最佳的熱處理制度為550℃固溶2小時(shí)，之后在170℃保溫8小時(shí)進(jìn)行時(shí)效處理。 ⑵Al-1.15Mg-

3、0.7Si合金T6態(tài)力學(xué)性能為：σb334MPa，σ0.2309MPa，延伸率22.5％，T8態(tài)強(qiáng)度為：σb372 MPa，σ0.2345 MPa，延伸率12.5％。Al-1.15Mg-0.7Si-Sn合金T6態(tài)力學(xué)性能為：σb320MPa，σ0.2297MPa，延伸率16.7％，T8態(tài)力學(xué)性能為：σ b365 MPa，σ0.2320 MPa，延伸率11.6％。Al-1.15Mg-0.7Si-Sn-Bi合金T6態(tài)力學(xué)性能為：σ b309

4、MPa，σ0.2289MPa，延伸率16.1％，T8態(tài)力學(xué)性能為：σb357 MPa，σ0.2321 MPa，延伸率11％。 ⑶Al-0.75Mg-1.3Si合金T6態(tài)力學(xué)性能為：σ b377MPa，σ0.2351MPa，T8態(tài)力學(xué)性能為：σ b393 MPa，σ0.2372。Al-0.75Mg-1.3Si-Bi合金T6態(tài)力學(xué)性能為：σ b352MPa，σ0.2321MPa，T8態(tài)力學(xué)性能為：σ b380 MPa，σ0.2361

5、MPa，Al-0.75Mg-1.3Si-Sn-Bi合金T6態(tài)力學(xué)性能為：σ b322MPa，σ0.2300MPa，T8態(tài)力學(xué)性能為：σ b373 MPa，σ0.2352MP。 ⑷單獨(dú)添加Sn時(shí)，Sn在合金中以Mg2Sn和單質(zhì)Sn的形式存在；單獨(dú)添加Bi時(shí)，Bi在合金中以Mg3Bi2的形式存在；聯(lián)合添加Sn、Bi時(shí)， Sn、Bi以Mg3Bi2-Mg2Sn、Sn的形式存在。 ⑸單獨(dú)添加Sn、Bi能改善合金的切削性能，切削產(chǎn)生