论文部分内容阅读
电力行业的不断发展使得高性能的全铝合金导线材料成为近年来的研究热点之一。本文采用真空铸造方法制备了含微量Sc、Zr的新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金,通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察,硬度、导电率及拉伸性能测试等手段系统的研究了该合金在均匀化、固溶、时效热处理与轧制变形过程中的组织性能变化规律及微量Sc、Zr元素对合金的作用机理,确定了较为优化的热处理与变形工艺参数。真空铸造的新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金铸锭组织分布不均、晶粒尺寸较大,存在偏析现象。经520°C均匀化12h空冷处理后,合金晶界处的偏析得到明显改善,晶界光滑连续,非平衡相溶解,组织成分均匀。经520°C均匀化24h后,合金铸锭的导电率由52.1%IACS升高至55.5%IACS。挤压轧制后的Al-Mg-Si-Sc-Zr合金在600°C固溶处理过程中发生再结晶现象,固溶处理16h充分形成过饱和固溶体,晶粒未明显长大。新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金在350°C高温时效过程中,由于有大量起强化作用的A13(Sc,Zr)沉淀相粒子弥散析出,其硬度和导电率分别升高了34HV和6.7%IACS。在150°C低温时效过程中,由于有少量Mg2Si强化相的弥散析出,合金的硬度和导电率得到进一步的小幅提升。为了进一步改善新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的力学性能,引入了冷轧变形处理工艺,增大组织中的位错密度。新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金(合金1)经600°C固溶+400°C高温时效+90%冷轧变形+150°C低温时效的形变热处理后,其抗拉强度、屈服强度、延伸率和导电率分别为325Mpa、231MPa、5.49%和55.0%IACS,综合性能良好。整个处理过程中主要利用了时效强化和形变强化等强化方式的相互作用,所得结果可以为工业化生产提供理论和技术支持。