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本文以纯铝、0.04%Ti的电解低钛铝合金、纯镁、Al-3Sc、Al-3Zr及Al-4.75Ti中间合金为原材料,通过采用不同的Sc、Zr含量和加钛方式,分别制备了八种试验合金,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了合金在不同状态下的微观组织,测试了合金在室温和高温下的拉伸力学性能,研究了Sc、Zr,Sc、Ti及Sc、Zr、Ti复合微合金化对Al-5Mg合金的显微组织和力学性能的影响,分析了Sc、Zr和Ti在Al-5Mg合金中的存在形式和作用机理。研究发现: Sc、Zr,Sc、Ti二元或Sc、Zr和Ti三元复合合金化均可增加Sc对Al-5Mg合金的晶粒细化效果,特别是进行Sc、Zr和Ti三元复合合金化时,合金具有最佳的晶粒细化效果。相同条件下,增加Sc含量或Zr含量均可增加合金的晶粒细化效果,采用电解加钛方式进行Sc、Zr、Ti三元复合合金化的合金具有最佳的晶粒细化效果。原因在于多元复合合金化,不但可以降低Al—Al3Sc共晶成分,有利于一次Al3Sc质点的析出,而且可以代替部分Sc形成复杂的一次Al3(Sc,Zr)或Al3(Sc,Ti)复合粒子甚至Al3ZrxTiySc1-x-y,这些粒子尺寸小,弥散度高,与基体的结构匹配性好。增加Zr或Sc含量均可增加熔体中的一次Al3(Sc,Zr)、Al3(Sc,Ti)或Al3ZrxTiySc1-x-y复合粒子数量,电解加钛合金中均匀的钛分布可以产生更为强烈的复合合金化效果。 不管是单独加Sc,还是进行Sc、Zr,Sc、Ti二元或Sc、Zr、Ti三元复合合金化,均显著增加合金的再结晶抗力及室温和高温力学性能,合金再结晶温度由普通Al—Mg合金的350℃提高到450℃以上。合金的室温屈服强度由不含Sc合金的135MPa,提高到250MPa左右,抗拉强度也由270MPa提高到370MPa左右。塑性有所下降,由不加Sc时的30%下降到17%左右,仍保持良好的塑变行为。相对而言,Sc、Zr和Sc、Zr、Ti复合合金化,对合金的室温屈服强度和抗拉强度影响较小,但对合金的高温强度和再结晶抗力影响显著,特别是Sc、