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国内绝大多数中小型企业的铝合金挤压生产线都是生产建筑材,不配备水淬装置,很难生产工业型材。但随着建筑型材市场竞争日益加剧,许多企业都迫切需要一种新合金,能够不经水淬便能满足工业型材市场的要求,从而提高企业的竞争力。本实验设计了3种添加微量元素的Al-Mg-Si-Cu合金,并与6061和6082合金作对比。对比5种合金的淬火敏感性和停放效应以及综合力学性能,优化出一种综合性能较好的新型Al-Mg-Si-Cu系合金。采用热模拟研究这种新型Al-Mg-Si-Cu合金的高温流变行为,重新制定了低温挤压工艺和在线热处理制度;利用电子万能实验机、光学显微镜、扫描电镜对合金的力学性能、组织特征进行了分析;通过电解腐蚀、盐雾腐蚀实验,研究铜含量以及应力损伤对腐蚀性能的影响,并研究了合金镀膜后的抗酸和抗碱性腐蚀性能。主要研究结果如下:
(1)实验室优化后的合金成分为Al-0.4Mg-0.45Si-0.68Cu,其抗拉强度达到331MPa,屈服强度达到243MPa,伸长率为17.1%。
(2)合金实验室最佳热处理制度为:均匀化温度560℃,保温12h;固溶温度520℃,保温2h后水淬;时效温度165℃,保温7.5h。
(3)中试试验结果表明,铸锭加热到460℃挤压后在线风淬,停放3小时,经200℃×3h人工时效,抗拉强度达到309MPa,屈服强度达到258MPa。
(4)热模拟结果表明该合金为正应变速率敏感材料,变形激活能为190kJ/mol。
(5)该合金对淬火方式和停放时间不敏感。
(6)合金盐雾腐蚀72h后出现不均匀腐蚀,应力损伤前后腐蚀速度变化较小,镀膜之后抗酸性腐蚀能力较强,抗碱性腐蚀能力较弱。