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汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-3.00Zn合金的制备及其时效析出行为研究^*

李勇 , 郭明星 , 姜宁 , 张许凯 , 张艳 , 庄林忠 , 张济山

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00334

通过DSC, OM, SEM, TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn (质量分数, %)合金的时效析出行为进行了系统研究. 结果表明, 固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰, 分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出, 运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析, 创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×10¹⁹exp(-23573/T)t²]可以比较准确地预测合金时效析出规律. 185 ℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV, 对应的拉伸性能可达σ_0.2=346 MPa, σ_b=383 MPa, δ=13%, 拉伸断口仍以塑性断裂为主. 虽然该合金含有一定量的Zn, 但在185 ℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主, 峰时效态分布有结构稳定的β′′相及其前驱体pre-β′′相, 后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致. 此外, 根据合金时效过程的组织演化规律, 提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.

关键词: Al-Mg-Si-Cu-Zn合金 , GP区 , β"相 , pre-β"相 , 析出动力学

新型Al-Mg-Si-Cu-Zn合金板材组织、织构和性能的优化调控

陈懿 , 郭明星 , 易龙 , 袁波 , 李高洁 , 庄林忠 , 张济山

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00480

通过OM、SEM、TEM观察以及EBSD和力学性能测试等手段研究了不同热加工工艺对Al-Mg-Si-Cu-Zn合金板材组织、织构和成形性能,以及固溶淬火后等温时效对其析出行为的影响规律。结果表明,2种热加工工艺对T4P预时效态合金的强度和应变硬化指数n基本无影响,但是对平均塑性应变比\begin{array}{c}\stackrel{\text{?}}{r}\end{array}、Δr以及不同方向延伸率影响显著;不同热加工过程对合金组织和织构演化均有影响,成形性能较好的固溶淬火态合金板材平均晶粒尺寸略大且呈双模型晶粒尺寸分布特征,其织构组分较多,但是强度较低。对该淬火态合金进行185 ℃人工时效20 min,其硬度即可升高65 HV,进一步时效到5 h达到峰值硬度132 HV,对应的拉伸性能可达R_p=318 MPa,R_m=364 MPa,A=13%,拉伸断口为典型的塑性断裂。该合金在185 ℃时效时仍以Mg-Si相析出为主,如β"、β' 和Q'相等,峰时效后β"相主要沿b轴方向生长,最后转化为β' 和Q'相,合金表现出较好的时效稳定性。

关键词: Al-Mg-Si-Cu-Zn合金 , 热加工 , 织构 , 成形性能 , 沉淀析出

汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-3.00Zn合金的制备及其时效析出行为研究

李勇 , 郭明星 , 姜宁 , 张许凯 , 张艳 , 庄林忠 , 张济山

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00334

通过DSC,OM,SEM,TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn(质量分数,％)合金的时效析出行为进行了系统研究.结果表明,固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰,分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出,运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析,创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×1019exp(-23573/T)t2]可以比较准确地预测合金时效析出规律.185℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV,对应的拉伸性能可达σ02=346 MPa,σb=383 MPa,δ=13％,拉伸断口仍以塑性断裂为主.虽然该合金含有一定量的Zn,但在185℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主,峰时效态分布有结构稳定的β"相及其前驱体pre-β"相,后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致.此外,根据合金时效过程的组织演化规律,提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.

关键词: Al-Mg-Si-Cu-Zn合金 , GP区 , β"相 , pre-β"相 , 析出动力学

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