Al-Mg-Mn-Zr-Er合金熱軋板組織與性能研究.pdf

1、微合金化是提高鋁合金綜合性能的有效方法之一。本文采用鑄錠冶金法制備Al-6.0Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er合金熱軋板，熱軋溫度分別為300℃、350℃、410℃和470℃。借助顯微硬度測(cè)試、拉伸性能測(cè)試、平面應(yīng)變斷裂韌度KIC測(cè)試、沖擊韌性測(cè)試、金相顯微組織觀察、SEM、TEM和EDS等分析測(cè)試手段，研究熱軋溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)合金組織與性能的影響，并分析了熱軋板在不同退火制度下的組織和性能變化。測(cè)試了470℃熱軋板平面應(yīng)變斷裂韌度K

2、IC值和低溫沖擊吸收功，并分析其斷裂特征以及第二相對(duì)韌性的影響。結(jié)果表明：
　　 當(dāng)熱軋溫度從300℃升高到470℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別從465MPa、380MPa降低到350MPa、200MPa，而延伸率從11％增加到20％。
　　 Al-6.0Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er合金300℃、350℃、410℃和470℃熱軋板的硬度突變的溫度范圍分別為225℃～275℃、225℃～300℃、250℃

3、～325℃和275℃～350℃。在同一退火溫度下，在0.5h～10h時(shí)間范圍內(nèi)硬度值急劇下降，而當(dāng)時(shí)間從10h延長(zhǎng)到100h時(shí)硬度值基本沒(méi)有發(fā)生變化。
　　 Mg原子與空位強(qiáng)烈的釘扎作用抑制位錯(cuò)的攀移，阻礙再結(jié)晶。Mn元素添加形成Al6Mn相有著雙重作用機(jī)制，尺寸＜0.3μm抑制再結(jié)晶，＞0.3μm促進(jìn)再結(jié)晶。細(xì)小球形次生Al3Er顆粒釘扎亞晶界和位錯(cuò)抑制再結(jié)晶。
　　 實(shí)驗(yàn)合金470℃熱軋板L-T和T-L取向平面應(yīng)變斷

4、裂韌度KIC值分別為32.66MPa.m1/2和32.03MPa.m1/2。T-L取向裂紋的擴(kuò)展方向與軋制方向一致，裂紋沿著第二相粒子形成的斷裂通道擴(kuò)展，故T-L取向斷口上韌窩排列具有明顯的方向性。而L-T取向的裂紋擴(kuò)展方向垂直于軋制變形方向，故L-T取向斷口韌窩方向性不明顯。
　　 470℃熱軋板0℃、-70℃、-125℃和-196℃的低溫沖擊吸收功分別為61J、59.5J、58J和54.5J，隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高，沖擊吸收功增