论文部分内容阅读
采用铸锭冶金法，制备了Al-5.5Mg、Al-5.5Mg-0.25Sc、Al-5.5Mg-0.4Mn、Al-5.5Mg-0.04Ti、Al-5.5Mg-0.25Sc-0.4Mn和Al-5.5Mg-0.25Sc-0.04Ti六种合金。测试了这六种合金在不同的退火制度（130℃／3h，340℃／1h）下的室温拉伸性能。采用金相显微镜、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察了合金在不同状态下的显微组织结构；研究了Sc与Mn、Sc与Ti复合微合金化对Al-5.5Mg合金组织与性能的影响以及Al-5.5Mg-0.25Sc-0.4Mn和Al-5.5Mg-0.25Sc-0.04Ti两种合金铸锭的退火硬化行为；探讨了Sc、Mn、Ti在Al-5.5Mg合金中的存在形式与作用机理。结果表明： Sc与Mn、Ti复合微合金化可以明显提高合金的强度。添加了0.25％Sc和0.4％Mn的Al-5.5Mg合金，经130℃／3h和340℃/1h小时退火处理后，其σb比未添加Sc或Mn的Al-5.5Mg合金增加54-67MPa，σ0.2增加64-67MPa。而添加了0.25％Sc和0.04％Ti的Al-5.5Mg合金，其σb比未添加Sc或Ti的Al-5.5Mg合金增加44-46MPa，σ0.2增加39-70MPa。比较两种退火工艺制度，发现Al-Mg-Sc-Mn和Al-Mg-Sc-Ti两种合金的冷轧板材经130℃／3h退火后具有较好的综合性能。 Sc与Mn、Ti复合微合金化可以改善Al-Mg合金铸态晶粒组织和抑制热轧、退火过程中的再结晶。添加了0.25％Sc和0.4％Mn的Al-5.5Mg合金中基本上消除了枝晶组织，而添加了0.25％Sc和0.04％Ti的Al-5.5Mg合金中具有极强烈的晶粒细化作用，晶粒尺寸由370μm下降到67μm，两种合金在热轧、退火过程中的再结晶被强烈地抑制。 微量Sc、Mn在Al-Mg合金中的主要存在形式为：Mn主要以（FeMn）Al6相存在，而Sc则以初生的或次生的Al3Sc相存在。微量Sc、Ti在Al-Mg合金中的主要存在形式为：初生的或次生的Al3（Sc，Ti）相和（或）Al3Sc相。 Sc与Mn复合微合金化对Al-Mg合金具有亚结构强化和析出强化作用，Sc与Ti复合微合金化对Al-Mg合金具有细晶强化、亚结构强化和析出强化作用。 Al-Mg-Sc-Mn和Al-Mg-Sc-Ti两种合金铸锭在退火过程中具有明显的析出硬化行为。在不同温度下退火时，随着退火时间的延长，合金的硬度分为三个区段，即硬度先升高，达到硬度峰值后，硬度再随着退火温度的延长而降低。而退火温度也分为三个区段，即在低于300℃时，随着退火温度的升高，合金达到硬度峰值的时间缩短，中南大学硕士学位论文sc和Mn、Ti复合微合金化对Al一Mg合金组织与性能的影响相应的硬度峰值逐渐升高，当温度为300‘C时一，合金的硬度峰值最大，而在温度高于300℃时，随着退火温度的升高，合金的硬度峰值又逐渐降低。 AI一Mg一sc一Mn和Al一Mg一sc一Ti两种合金铸锭在不同的退火温度下，它们的硬度值之间的关系为:在温度低于350℃时，Al一Mg一sc一Mn的硬度值要比Al一Mg一sc一Ti高，在350℃温度下，二种合金的硬度值基本相当，而在温度高于350℃时，Al一Mg一Sc一1’i硬度值要比Al一Mg一sc一Mn高。