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铸造Al-Si-Mg系合金和铸造Al-Cu合金都是可热处理强化合金,时效过程中合金力学性能变化显著,铝合金的时效硬化效果取决于时效过程中硬化相的析出行为,而且铝合金的电化学腐蚀性能与时效有紧密联系。本文采用电化学测量系统、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等多种测量手段对合金的时效行为和电化学行为进行了研究。本文分两部分内容,第一部分研究铸造Al-Si-Mg合金时效强化及时效双峰现象,第二部分研究ZL201合金时效电化学表征。(1)铸造Al-Si-Mg合金中添加元素Cu后,时效硬度曲线出现双峰现象。合金时效过程中主要有两个脱溶序列:(ⅰ)αsss→GP区→β′→β(ⅱ)αsss→GP区→θ″→θ′→θ两个脱溶序列先后独立进行,曲线第一个峰由β′强化作用引起,第二个峰由θ′(θ″)强化作用引起,第一个峰值略小于第二个峰值。(2)铸造Al-Si-Mg合金中添加元素Zr后,时效硬度曲线出现双峰现象。Zr有很好的晶粒细化作用且亚稳相Al3Zr有良好的弥散强化作用,Zr同时也改变了合金的时效行为,使得合金时效提前。曲线第一个峰由β′强化作用产生,第二个峰由Zr的细晶强化作用和弥散强化作用产生,第一个峰值略大于第二个峰值。(3)铸造Al-Si-Mg合金时效初期,时效硬度曲线出现先下降再迅速上升的趋势。淬火后过饱和固溶体聚集了很大的内应力,时效开始后合金的淬火应力得到松弛缓解,且固溶在过饱和固溶体中的溶质开始析出。时效初期,固溶强化和淬火应力松弛对硬度衰减作用大于GP区强化对硬度上升的贡献值,故硬度值总体下降,硬度下降幅度跟合金的淬火处理、固溶强化作用、应力大小和枝晶臂间距DAS等因素有关。由于固溶强化作用和淬火应力对合金硬度值影响有限,GP区和β′相强化很快占优势,故硬度曲线下降后便会马上迅速上升。这种现象同样也存在于Al-Cu系合金,是可热处理强化铝合金中普遍存在的一个现象。(4)建立ZL201合金的力学性能、电化学腐蚀参数、时效析出行为三者之间的对应关系。通过合金的电化学腐蚀参数来表征合金的时效析出行为。当合金的自腐蚀电位最正,腐蚀电流密度最小时,合金处于固溶状态,此时,合金的硬度值最小,合金组织主要由过饱和固溶体组成;当合金的自腐蚀电位最负,腐蚀电流密度最大时,合金处于峰值时效状态,此时,合金的硬度值最大,合金组织主要由亚稳相θ′相组成。