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为了提高合金的加工性能,降低生产成本,主要以6061合金为基础,通过降低Cu含量,同时添加Mn、Cr、Zn等元素,设计出Al-1.04Mg-0.85Si铝合金。研究了合金的均匀化工艺;采用热压缩模拟试验研究了合金的高温变形行为,建立和分析了合金的热加工图。通过晶间腐蚀,极化曲线等测试方法,借助OM、SEM和TEM,进一步探索了热处理制度对合金组织、力学性能及腐蚀性能的影响,主要的研究结果如下:
(1)合金过烧温度为574.5℃,最佳均匀化工艺为(550℃,24h),在此条件下,合金中的非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,晶界上的部分β-Al5FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相。
(2)合金热压缩,变形温度一定时,随应变速率增加,真应力增加;真应变速率不变,提高变形温度真应力降低;合金热压缩变形激活能Q值为170.878kJ/mol,其流变应力可用下述方程表示:σ=1/0.01853 ln{(Z/5.42395×1011)1/7.90271+[(Z/5.42395×1011)2/7.90271+1]1/2}。
(3)合金加工图中存在一个动态回复峰区:320~400℃和0.001~0.005s-1,峰值效率为27%;失稳区发生在温度310~390℃、应变速率0.01~10s-1范围,应避免在失稳区加工。
(4)合金最佳热处理制度是:固溶温度540℃,固溶保温时间45min,人工时效温度165℃,时效时间9h。合金在该制度下的抗拉强度达到305MPa,屈服强度为276.7MPa,延伸率为16.2%。
(5)合金晶间腐蚀倾向明显,峰时效状态下,合金腐蚀最为严重,过时效次之,欠时效最弱。