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> 潘帥 廣西大學(xué)
稀土元素Sc對Al-Mg-Si-(Sn)合金力學(xué)性能的影響
潘帥,魏波,廖桂珍,王雙寶*
廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心,廣西南寧,530004
*Email: nmshuangbaowang@126.com
可時效處理的Al-Mg-Si合金被稱為6系列鋁合金,在汽車和航空工業(yè)中作為結(jié)構(gòu)材料得到了廣泛應(yīng)用。大量的工作已經(jīng)表明,提高6系鋁合金的強度和塑性最有效的方法就是通過引入其它金屬元素與其進行合金化處理,并且通過調(diào)控6系鋁合金強化相析出來制備出性能優(yōu)異的合金[1]。熱處理中的Al-Mg-Si合金其微觀結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能會產(chǎn)生極大變化,包括鋁基體晶粒的回復(fù)和再結(jié)晶、固溶原子的脫溶與析出、析出相的轉(zhuǎn)變等等,同時稀土元素的添加會使這種變化更加敏感,因此通過調(diào)整稀土元素的含量和熱處理工藝方法可以有效的提高6系鋁合金的強度和塑性[2]。本文主要研究了Al-0.43Mg-1.2Si (wt.%)合金和Al-0.43Mg-1.2Si-0.1Sn-Sc (wt.%)合金在180℃人工時效下的力學(xué)性能,通過維氏硬度計測定兩種合金在相同熱處理工藝下的力學(xué)性能規(guī)律,如圖1所示。通過添加Sc可以縮短Al-Mg-Si合金的峰值硬化時間,提高峰值時效的合金塑性,并提高合金的耐熱性。
圖a
圖b
Fig. 1 Application of aluminum alloy in aerospace and rail transportation and Age-hardening curves of the three investigated alloys aged at 180℃ for different time.
關(guān)鍵詞:Al-Mg-Si合金;稀土元素Sc;力學(xué)性能
參考文獻
[1] Jiang S Wang R. Grain size-dependent Mg/Si ratio effect on the microstructure and mechanical/electrical properties of Al-Mg-Si-Sc alloys. Journal of Materials Science & Technology 2019;35:1354-63.
[2] Li R Wang M Li Z Cao P Yuan T Zhu H. Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: Crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms. Acta Materialia 2020;193:83-98.