Al

Al-Mg-Si-Zr-XEr

合金组织性能及时效析出强化的研究

近些年

,

汽车产业蓬勃发展

,Al-Mg-Si

合金在汽车工业上的研究和应用也备

受关注。微合金化是改善合金力学性能的有效方式

,

微量合金化元素对合金产生

两方面作用

,

一是异质形核细化晶粒

,

再者影响合金析出相的时效析出进而提高

性能。

本文在

6111

合金成分基础上

,

通过微合金化

Er

、

Zr

元素的方式

,

配制了成分

为

Al-0.8Mg-1.0Si-0.8Cu-0.2Mn-0.15Zr-(0.1

、

0.2

、

0.3) 

Er

的不同

Er

元素含

量铝合金。通过对不同

Er

元素含量

Al-Mg-Si-Zr-Er

合金组织、性能、织构

,

以

及含

Er

元素

0.3%

铝合金的热处理工艺、析出行为和强化机理的研究

,

奠定了

Er

元素微合金化应用的理论基础

,

获得了一种综合性能较好的

Al-0.8Mg-1.0Si-0.8Cu-0.2Mn-0.15Zr-0.3Er

合金。

Al-Mg-Si-Cu-Mn-Zr-Er

合金铸态组织为枝晶和等轴晶混合形态

,

第二相主

要为

CuAl2

、

Al3Zr

、

Al1.9CuMg4.1Si3.3 

(Q

相

)

、

Al3Er

、

Al4Mn3Si2

、

Mg2Si

和

β

-Si

相。

经过均匀化退火后

,

组织变得更加均匀

,

低熔点

Al1.9CuMg4.1Si3.3 

(Q

相

)

、

CuAl2

相和

Mg2Si

相消失

,Er

、

Zr

元素与

Al

元素形成了三元核壳状

Al3(Er,Zr)

复合相。

合金挤压态组织沿挤压方向晶粒被延伸

,

在晶粒内部及晶界处存在大量的析

出相聚集区

,

呈现一定的方向性分布。

合金轧制态组织为纤维组织

,

纤维层间距小

且模糊

,

合金晶粒变的细而长

,

沿轧制的方向表现出明显的方向性

,

析出相在轧制

过程中被压碎。

T6

热处理后的合金板材组织为等轴晶

,

低熔点溶质原子从过饱和基体内析

出。

采用

Er

元素微合金化时

,

随

Er

元素含量的增加

,

铸态、

挤压态、

轧制态和热