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5000系铝合金是耐蚀性和力学性能兼具的最佳铝合金体系。Zn元素合金化是提升5000系铝合金耐腐蚀性和力学性能的有效途径。本文以自行设计熔铸的16种5000系铝合金为试验材料,研究了Zn、Mg含量对中低Mg、中Mg、高Mg三个梯度下5000系铝合金组织与性能的影响。主要研究内容及结论如下:(1)研究了添加0.7%Zn对Al-3.5Mg合金锻压材组织性能的影响。结果表明:添加0.7%Zn可以提升合金的力学性能和抗晶间腐蚀性能,硬度提高5.8 HV达到114.2 HV,抗拉强度提高22.5 MPa达到395.2 MPa,断后伸长率提高1.38%达到11.38%,晶间腐蚀最大深度从81.09μm降低到70.51μm;后续300℃×4 h退火降低合金位错密度、硬度、抗拉强度,提高断后伸长率和抗晶间腐蚀性能。(2)研究了4种添加1.3-1.6%Zn对中低Mg含量3.0-4.0%(5086型)5000系铝合金热轧材组织性能的影响。结果表明:随Zn、Mg含量增加,硬度提高至92.5-120.43HV、抗拉强度提高至329.4-367MPa、断后伸长率为11.76-17.53%、晶间腐蚀深度从44.04μm降低到111.31-145.22μm;向Al-4.0Mg中添加1.44%Zn,合金硬度为120.43HV、抗拉强度为367 MPa、断后伸长率为14.12%、晶间腐蚀最大深度为120.0μm;后续250℃×2 h退火降低合金硬度、抗拉强度,提高抗晶间腐蚀性能;退火后添加Zn并未有效改善合金的耐蚀性,抗晶间腐蚀等级是3级,抗剥落腐蚀等级为P级。(3)研究了3种添加1.6-1.8%Zn对中Mg含量4.0-5.0%(5083型)5000系铝合金热轧材组织性能的影响。结果表明:随着Zn、Mg含量的增加,硬度提升至127.35-133.6HV、抗拉强度提升至392.2-432.8MPa、断后伸长率为11.18-14.12%、晶间腐蚀最大深度从41.62μm降低到123.5-171μm;向Al-4.76Mg中添加1.83%Zn,合金硬度为127.35HV、抗拉强度为432.8 MPa、断后伸长率为14.12%、抗晶间腐蚀最大深度为171μm;后续250℃×2 h退火降低合金硬度、抗拉强度,提高抗晶间腐蚀性能;退火后添加Zn使合金晶间腐蚀最大深度降低,电化学腐蚀性能有改善趋势,抗剥落腐蚀性能改善效果一般。(4)研究了4种添加2.1-2.4%Zn对高Mg含量5.0-6.5%(5A06型)5000系铝合金热轧材组织性能的影响。结果表明:随着Zn、Mg含量的增加,硬度提升至131.54-139.26HV、抗拉强度提升至407.5-466.9MPa、断后伸长率为11.18-14.71%、晶间腐蚀最大深度从52μm降低到107.53-133.97μm;向Al-5.9Mg中添加2.3%Zn,合金硬度为139.26 HV、抗拉强度为466.9 MPa、断后伸长率为12.35%、晶间腐蚀最大深度为133.97μm;后续250℃×2 h退火降低合金硬度、抗拉强度,提高抗晶间腐蚀性能至3级;退火后添加Zn使合金抗晶间腐蚀深度从139.26μm降低到30-55μm,抗剥落腐蚀性能以及电化学腐蚀性能都有明显改善。本文首次把软件优化设计的Zn含量添加到三个梯度Mg含量的5000系铝合金中,实现了对合金耐腐蚀性能的成功改善,并使力学性能也有所提升,为高抗腐蚀高强5000系铝合金的研究开发提供了科学依据。