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采用铸锭冶金方法,制备了三种不同含Mn量和含Cr量的Al-0.65Mg-0.7Si、Al-0.65Mg-0.7Si-0.1Mn-0.05Cr和Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金。测试了这三种合金在时效态(T5)下的室温拉伸力学性能以及Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金在不同淬火条件下的性能和在不同时效制度下的硬度。采用金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了合金在不同处理状态(铸态、均匀化态、挤压态、时效态)下的显微组织结构;研究了Mn、Cr复合微合金化对Al-0.65Mg-0.7Si合金性能与组织的影响,以及Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金的淬火特性和时效行为;探讨了Mn和Cr在Al-Mg-Si合金中的存在形式和作用机理,Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金的淬火制度和时效动力学。结果表明: 微量Mn和Cr能提高Al-Mg-Si合金的强度性能,175℃时效8小时后,添加0.1%Mn和0.05%Cr的2~#合金和添加0.3%Mn和0.1%Cr的3~#合金σb和σ0.2比未添加Mn和Cr的1#合金均有显著提高,延伸率仍保持在较高的水平。而且随着Mn、Cr含量的增加,合金的强度也随之提高。 微量Mn和Cr的加入,可以改善Al-Mg-Si合金的铸态组织。合金铸锭均匀化处理过程中,形成含Mn、Cr的第二相Al(MnFe)Si和Al(MnCrFe)Si等,这些颗粒加速长棒状的B-AlFeSi相向尺度较小的粒状的α-AlFeSi相转化,减少了粗大结晶相对合金性能的不利影响。含Mn、Cr相的弥散质点可阻止合金热挤压过程中的再结晶,得到纤维状组织,并促进细小时效强化相β′的析出,从而强化了合金。 Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金的淬火温度为500℃左右时,可同时使合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率达到最佳,因此型材的挤压出口温度宜控制在480~500℃范围内。采用在线水淬和水雾淬火的合金型材的屈服强度和抗拉强度均比采用在线风冷淬火的合金型材普遍明显提高,延伸率也有所改善。但冷却速度过高可能会使型材特别是复杂断面薄壁型材出现变形,加大精整矫直难度。因此,合适的淬火方式应为在线水雾淬火。 Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金在150℃、175℃和190℃下时效,均具有明显的时效硬化特性,脱溶相的析出贯序与Al-Mg-Si合金相似。在同一温度下,随着时效时间的延长,合金硬度逐渐上升,在达到时效硬度峰值后又逐渐降低,随着时效温度的升高, 中南大学硕士学位论文 川-Mg-St-Mn-Cr合金组织与性能的研究 合金达到时效硬度峰值的时间缩短,而相应的时效硬度峰值在减小。合金较适宜的时效 制度为 175 aC/sh。