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微合金化对Al-6Mg-0.4Mn合金的再结晶行为及力学和腐蚀性能有明显的影响。本课题研究Er、Sc和Zr复合微合金化的Al-6Mg-0.4Mn合金,比其它合金更具有经济性。通过显微硬度测试和SEM面扫描结果得到了实验合金优化的双级均匀化退火工艺。通过显微硬度测试和偏光金相显微图确定冷轧60%后不同温度退火1h的合金的再结晶温度,得到微合金化元素对合金再结晶温度的影响规律,并利用TEM研究再结晶机理。通过硝酸失重法(ASTM G67)研究不同退火温度和退火时间的合金的耐晶间腐蚀性能和耐长期晶间腐蚀性能,并测试相应退火状态的显微硬度,最终获得实验合金稳定化退火的工艺窗口,并采用TEM研究了典型退火态样品的微观结构。 显微硬度测试和SEM面扫描结果表明,本文研究的ScErr复合微合金化的Al-6Mg-0.4Mn合金优化后的双级均匀化工艺为,经300-350℃(3-12h)低温析出退火后,再进行475℃(3-24h)高温均匀化退火。此时合金不仅能达到均匀化的目的,同时可以获得细小弥散的第二相粒子,抑制后续退火过程中再结晶的发生,保证力学性能。 显微硬度测试和偏光金相显微图结果表明,Sc含量为0.035wt.%左右的合金再结晶起始温度为250-275℃,再结晶终了温度为550℃;Sc含量为0.04-0.07wt.%的合金再结晶起始温度为300℃,再结晶终了温度高于550℃;Sc含量为0.1wt.%的合金再结晶起始温度为300-350℃,再结晶终了温度高于550℃。可见,再结晶起始温度与Sc含量基本呈线性关系,再结晶终了温度在550℃及以上。TEM结果表明,由于不同Sc含量的合金析出了不同尺寸和数量的Al3(ScErZr)粒子,阻碍亚晶界和位错的运动,抑制再结晶,使得合金的再结晶温度得到不同程度的提高,符合Zener Drag机制。 硝酸失重法和显微硬度测试结果表明,由于再结晶温度提高到300℃,本文研究的Sc含量在0.04-0.1wt%的ScErZr复合微合金化的Al-6Mg-0.4Mn合金能获得良好力学和耐长期晶间腐蚀性能配合的稳定化工艺区间大大扩展,为240℃/10-24h,250℃/5-24h,265℃/2-24h,275℃/8-13h,280℃/5-10h。TEM结果表明,合金的腐蚀性能和β相的析出位置和形貌有关。当合金中β相沿晶界断续析出时,耐晶间腐蚀性能优良。而当β相沿晶界连续析出时,会引发晶间腐蚀。