稀土及時(shí)效工藝對(duì)Al-Mg-Si汽車(chē)板材組織和性能的影響.pdf

1、本文以Al-Mg-Si汽車(chē)板材為研究對(duì)象，以電解低鈦鋁合金為母材，制備了不同成分的四種汽車(chē)板材，通過(guò)金相顯微鏡、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射、顯微硬度測(cè)量、拉伸實(shí)驗(yàn)、極化曲線(xiàn)測(cè)量等方法，研究了稀土含量以及熱處理工藝對(duì)Al-Mg-Si板材微觀(guān)組織、力學(xué)性能及耐腐蝕性能的影響。 研究發(fā)現(xiàn)：合金中隨著稀土含量的增加，組織中的β"相的密度明顯增加、尺寸減小、分布較均勻，晶界出現(xiàn)了較細(xì)密的、連續(xù)分布析出相

2、。當(dāng)稀土含量為0．2﹪時(shí)，合金時(shí)效后出現(xiàn)了調(diào)幅組織。因此稀土有利于A(yíng)l-Mg-Si基合金強(qiáng)化相的形成。加入稀土所形成的高密度的β"相粒子和晶界析出相，使板材在模擬烘烤后的強(qiáng)度和延伸率均高于不含稀土的1＃板材，稀土的加入提高了板材力學(xué)性能。在T4、T4P狀態(tài)下含稀土板材的強(qiáng)度有所降低，塑性有所增加，說(shuō)明加入適量的稀土還有利于提高合金的成形性能。 加入稀土增加了合金微觀(guān)組織的均勻性，凈化了合金，一方面使合金的自腐蝕電位明顯向負(fù)值變化

3、，I<,corr>較小且△E較大，提高了合金的點(diǎn)蝕抗力。另一方面，由于晶界析出相抑制了合金的再結(jié)晶過(guò)程，提高了合金的再結(jié)晶抗力，使得含有稀土的合金存在有拉長(zhǎng)的晶粒，降低了合金的抗剝落腐蝕能力。 自然時(shí)效時(shí)使得合金中出現(xiàn)了大的原子團(tuán)簇，這些原子團(tuán)在隨后的人工時(shí)效過(guò)程中不再溶解，形成較粗大的相，不利于模擬烘烤過(guò)程中合金性能的提高。預(yù)時(shí)效(140℃×10min)使得組織中形成了大量β"相形核中心，在隨后進(jìn)行180℃人工時(shí)效時(shí)促進(jìn)β"相

4、的大量析出。一方面對(duì)板材模擬烘烤前的力學(xué)性能影響很小，板材具有與T4工藝處理相近的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，不犧牲板材的成形性。另一方面可有效減輕自然時(shí)效的有害作用，使得板材模擬烘烤后的抗拉強(qiáng)非常接近于T6狀態(tài)，伸長(zhǎng)率與T6態(tài)基本相同。因此預(yù)時(shí)效+自然時(shí)效+油漆烘烤的熱處理工藝綜合了T4和T6工藝二者的優(yōu)點(diǎn)，板材具有較高的服役效能。 通過(guò)對(duì)合金成分和熱處理工藝的優(yōu)化，添加稀土并進(jìn)行預(yù)時(shí)效的板材的強(qiáng)度和成形性能均達(dá)到或超過(guò)部分6