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Al-Mg合金被称为防锈铝,该系合金具有中等强度、优异的耐蚀性、良好的加工性与可焊接性能。Al-Mg系合金属于不可热处理强化型铝合金,主要通过加工硬化和微合金化等手段来提高合金的综合性能。本文主要研究了不同配比的Cr、Zr、Er对Al-Mg-Mn合金组织与性能的影响,实验所选合金为Al-6.5Mg-0.5Mn,Cr分别取0.1wt%、0.15wt%和0.2wt%;Zr分别取0.08wt%、0.13wt%和0.18wt%;Er分别取0.15wt%、0.2wt%和0.25wt%。经正交实验设计了9种合金成分,并对制备的合金进行均匀化退火、热轧、中间退火、冷轧、稳定化退火等加工处理,使用OM、XRD、SEM来表征材料的微观结构;使用布氏硬度测试、拉伸力学性能测试、晶间腐蚀实验等测试合金的力学、耐蚀性能。不同组合的Cr、Zr、Er对Al-6.5Mg-0.5Mn合金组织与性能的影响不同。Al-6.5Mg-0.5Mn合金中加入0.2Cr-0.08Zr-0.25Er时,合金铸态组织中枝晶和晶粒尺寸比较细小,非平衡沉淀相分布均匀,合金硬度值最大。合金经均匀化退火后组织均匀,枝晶基本消除,合金硬度显著提高,并且沿着晶界析出了Al3Mg2相,加入0.15Cr-0.18Zr-0.15Er时,合金组织中均匀弥散的析出了Al7Cr、Al3Zr、Al3Er、Al3(Zr,Er)等析出相,此时合金的硬度值最大。经过一系列加工处理后,基体弥散析出了大量Al7Cr、Al3Zr、Al3Er、Al3(Zr,Er)等析出相,这些弥散析出的微小粒子在变形加工及热处理过程中能够强烈地钉扎位错和晶界,阻碍位错滑移以及晶界迁移,此时合金的强度较高而延伸率较低。Al-6.5Mg-0.5Mn合金中加入0.15Cr-0.18Zr-0.15Er时,合金的强度最大,此时合金的抗拉强度为539MPa,屈服强度为444MPa,延伸率却仅为5.80%。加入不同组合的Cr、Zr、Er到Al-6.5Mg-0.5Mn合金中,沿晶界析出的Al3Mg2相的量和分布不同,使得合金晶内、晶界的电位差不同,合金的耐腐蚀性能有很大的差别。加入0.2Cr-0.08Zr-0.25Er时,合金的耐晶间腐蚀性最好,质量损失仅为15.58mg/cm2;而加入0.15Cr-0.18Zr-0.15Er时,合金的耐晶间腐蚀性最差,质量损失达到24.40mg/cm2。稳定化退火后,合金内部主要发生了回复过程,回复使得合金内部位错密度降低,且退火过程中Mg从基体中大量析出,其固溶强化作用减小,此时合金的强度较冷轧态降低,延伸率增大。250℃270℃退火时,基体继续析出Al7Cr、Al3Zr、Al3Er和Al3(Zr,Er)等粒子,增强了钉扎位错运动和阻碍亚晶界迁移的作用。在此温度范围内,随退火温度的升高,合金的强度升高,延伸率降低。270℃310℃退火时,基体中析出的粒子会长大粗化,粒子钉扎和阻碍的作用减弱,合金强度降低,延伸率增大。稳定化退火时,Al-6.5Mg-0.5Mn合金中加入0.1Cr-0.18Zr-0.25Er,并经270℃/2h稳定化退火后,合金强度最高,较冷轧态下降的最小,此时合金的抗拉强度为447MPa,屈服强度为295 MPa,延伸率为11.44%。随稳定化退火温度的升高,晶内、晶界均匀弥散析出的Al3Mg2相愈加均匀、弥散,晶内、晶界的电位差降低的更大,合金板材的耐腐蚀性愈加优良。加入量为0.1Cr-0.08Zr-0.15Er、0.1Cr-0.18Zr-0.25Er、0.2Cr-0.18Zr-0.2Er时,合金板材的耐蚀性能优良,质量损失最小值分别为7.59mg/cm2、8.12mg/cm2、8.13mg/cm2。