预处理对Al-Mg-Si合金重复连续挤压微观组织与性能的影响

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铝镁硅合金作为可形变热处理铝合金,具有较高的强度以及良好的成形性、导电性等优异的综合性能,被广泛地应用于汽车、架空导线等领域。本文利用硬度、拉伸实验等性能检测手段,以及光学显微镜(OM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等微观组织分析方法,探究了预时效对Al-Mg-Si合金在重复连续挤压以及之后的室温拉拔和人工时效过程中组织和性能演变规律的影响,主要研究结果如下:1)铝合金圆杆在两种不同预时效条件下,随着连续挤压道次的增加,合金的强度和塑性整体上呈先增加后降低的趋势,合金的强塑积逐渐增加,分别在第四和第五道次达到最高,之后随着挤压道次的继续增加均趋于平稳。2)铝合金圆杆在重复连续挤压之后,随着挤压道次的逐渐增加,合金的晶粒尺寸不断减小,从259μm细化至60μm,晶粒更加细小且分布更均匀;合金中位错的密度不断增加,从1013 m-2增加到1014 m-2,弥散分布的β"相逐渐回溶到基体中。3)拉拔后铝合金在人工时效过程中存在明显的加工硬化现象,随着时效时间的增加,合金的硬度先增加后减小,硬化曲线出现峰值。拉拔时效之后合金的强度和延伸率随着重复连续挤压道次的增加逐渐增加,其综合力学性能明显提高。4)拉拔时效后铝合金断口形貌主要由韧窝组成,未经连续挤压的原始合金断口微观组织是韧窝和准解理台阶的混合形式,这也是其延伸率较低的原因,随着挤压道次的增加,第四道次的断口微观形貌表面有较多的尺寸较大的韧窝存在,延伸率升高,在第七道次的断口中,韧窝更细小、更均匀,延伸率更高。5)拉拔后的铝合金晶粒为沿拉拔轴向的纤维状晶粒,位错大量增加,晶粒内部存在大量位错分割形成的亚晶粒。人工时效之后,合金中析出了弥散分布的细小的β"相,并随着挤压道次的增加逐渐增加,这是第七道次合金强度和塑性都较高的主要原因。
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