文章标题:微量 Sc 添加对 Al-Mg-Si-Cu 合金微观组织及 力学性能的影响
文章作者:陈向荣 1,陈忠伟 1,汪泽瑾 2,安 博 1,张浩岚 1,曾 毅 2,牛虎明 2,姜万明 2
关 键 字:Al-Mg-Si-Cu 铝合金;稀土元素 Sc;微观组织;力学性能
文章摘要:
汽车轻量化对 6 系铝合金的力学性能提出了更高的要求,因此急需开发高强高韧性 6 系铝合金满足日益增长的需求。 通过扫描电镜、透射电镜和万能力学试验机研究了添加 0.4%Sc(质量分数,下同)对 Al-Mg-Si-Cu 合金微观组织及力学性能的影响。 结果表明,添加 0.4%Sc 可显著细化铸态合金显微组织,使铸态合金从粗大柱状晶转变为细小等轴晶, 铸态合金显微组织更加均匀。 铸态合金中脆性相 β-AlFeSi 在 Sc 微合金化后形态发生转变, 粗大的片层状β-AlFeSi 相 转变 为 细 针 状 。 添加 0.4%Sc 的 固溶+时效 热 处 理 轧 制 态 合 金 中 , 主要 析 出 相 包 括 次 生 Al3Sc 相 Q′相(Al3Cu2Mg9Si7)及 β″相(Mg5Si6),3 种析出相协同作用对合金产生了综合强化效果。 添加 0.4%Sc 使得铸态合金和固溶+时效热处理的轧制态合金综合力学性能均得到了显著提升,铸态 Al-Mg-Si-Cu 合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别从 151、114 MPa 和 1.96%提升至 187、127 MPa 和 3.44%;轧制态 Al-Mg-Si-Cu 合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别从 368、303 MPa 和 15.4%提升至 390、330 MPa 和 20.8%。