鋁硅鎂合金時(shí)效雙峰現(xiàn)象與鋁銅合金時(shí)效電化學(xué)表征.pdf

1、鑄造Al-Si-Mg系合金和鑄造Al-Cu合金都是可熱處理強(qiáng)化合金，時(shí)效過程中合金力學(xué)性能變化顯著，鋁合金的時(shí)效硬化效果取決于時(shí)效過程中硬化相的析出行為，而且鋁合金的電化學(xué)腐蝕性能與時(shí)效有緊密聯(lián)系。本文采用電化學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)等多種測(cè)量手段對(duì)合金的時(shí)效行為和電化學(xué)行為進(jìn)行了研究。本文分兩部分內(nèi)容，第一部分研究鑄造Al-Si-Mg合金時(shí)效強(qiáng)化及時(shí)效雙峰現(xiàn)象，第二部分研究ZL201合金時(shí)效電化

2、學(xué)表征。 (1)鑄造Al-Si-Mg合金中添加元素Cu后，時(shí)效硬度曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象。合金時(shí)效過程中主要有兩個(gè)脫溶序列： (i)asss→GP區(qū)→β'β (ii)asss→GP區(qū)→θ"→θ'→θ 兩個(gè)脫溶序列先后獨(dú)立進(jìn)行，曲線第一個(gè)峰由β'強(qiáng)化作用引起，第二個(gè)峰由θ'(θ")強(qiáng)化作用引起，第一個(gè)峰值略小于第二個(gè)峰值。 (2)鑄造Al-Si-Mg合金中添加元素Zr后，時(shí)效硬度曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象。Zr有很

3、好的晶粒細(xì)化作用且亞穩(wěn)相Al3Zr有良好的彌散強(qiáng)化作用，Zr同時(shí)也改變了合金的時(shí)效行為，使得合金時(shí)效提前。曲線第一個(gè)峰由β’強(qiáng)化作用產(chǎn)生，第二個(gè)峰由Zr的細(xì)晶強(qiáng)化作用和彌散強(qiáng)化作用產(chǎn)生，第一個(gè)峰值略大于第二個(gè)峰值。 (3)鑄造Al-Si-Mg合金時(shí)效初期，時(shí)效硬度曲線出現(xiàn)先下降再迅速上升的趨勢(shì)。淬火后過飽和固溶體聚集了很大的內(nèi)應(yīng)力，時(shí)效開始后合金的淬火應(yīng)力得到松弛緩解，且固溶在過飽和固溶體中的溶質(zhì)開始析出。時(shí)效初期，固溶強(qiáng)化和淬

4、火應(yīng)力松弛對(duì)硬度衰減作用大于GP區(qū)強(qiáng)化對(duì)硬度上升的貢獻(xiàn)值，故硬度值總體下降，硬度下降幅度跟合金的淬火處理、固溶強(qiáng)化作用、應(yīng)力大小和枝晶臂間距DAS等因素有關(guān)。由于固溶強(qiáng)化作用和淬火應(yīng)力對(duì)合金硬度值影響有限，GP區(qū)和β'相強(qiáng)化很快占優(yōu)勢(shì)，故硬度曲線下降后便會(huì)馬上迅速上升。這種現(xiàn)象同樣也存在于Al-Cu系合金，是可熱處理強(qiáng)化鋁合金中普遍存在的一個(gè)現(xiàn)象。 (4)建立ZL201合金的力學(xué)性能、電化學(xué)腐蝕參數(shù)、時(shí)效析出行為三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)