新型AlMgSi合金的研制及其组织性能研究

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1、上海大学博士学位论文新型Al-Mg-Si合金的研制及其组织性能研究姓名：金曼申请学位级别：博士专业：材料学指导教师：邵光杰20061201合金的析出顺序为SSSS--}GP区斗针形131哼板条形Q’。在250"{2下进行保温的条件下，随着保温时间的延长，未添加cu的合金硬度下降趋势比含cu合金要明显得多，这说明含cu合金中所形成的Q’析出相粒子比未含Cu合金的B”析出相粒子有更好的耐热性能。从三维原子探针成分深度图中可以发现，在Q’析出相中，Cu原子主要偏聚在Q’／a．Al的界面附近，Mg和si原子则集中分布在Q’的中心区域。由于元素cu较低的扩散系数，这样的元素分布能够阻碍和延缓Q’

2、相的粗化。本文研究了微合金元素zr对6082合金力学性能、耐热性能、组织等方面的影响，同时对不同含量zr、Cf、Ti元素对工业纯铝再结晶温度影响进行比较和研究。结果表明，含zr合金比未含zr合金有高的耐热性能，A1．Mg-Si合金加入元素zr后，其力学性能均有一定程度的提高。含zr合金中形成的舢3zr粒子有利于提高合金的强度和热稳定性。在工业纯铝中添加元素zr、cr、Ti能够有效提高工业纯铝的再结晶温度。本文所研制的新型锻铝合金材料其抗拉强度≥450Mpa，屈服强度≥415Mpa，比原6082合金强度提高20％。所研制的锻铝合金材料在140。01000小时的耐热实验中力学性能均高于德国

3、的AS28合金。在250"0下保温9小时后，耐热性比6082合金提高10％以上。新型锻铝合金材料及其所制备出汽车零件性能均超过德国大众铝合金(AS28)力学性能标准，并进行了批量生产，效果良好。关键词：6082A1．Mg-Si；热处理；三维原子探针；时效；微合金化nAbstractInthispaper,thealloycompositionhasbeenoptimizedOllbasisof6082A1-·Mg·-Sialloyandanewforgingaluminumalloywaspreparedbyadditionofthealloyingelernents-Mg、Si、Cu

4、andthemicroalloyingelements-Zr、Ti、Crto6082A1一Mg—Sialloyandapplicationofpropersmeltingandheattreatmentpmcess．Thepropertiesofthen鲫forgingaluminiumalloyandthepartswhicharepreparedwiththenewforgingalloyexceedthemechanicalpropertiesstandardoftheAS28．Meanwhile,theeffectsoftheMg、Si、Cu、Mnandmicroalloyin

5、gelementZronthemicrostructuresandpropertiesWeredetailedmvestigatedbyusingofTEM、HRTEM、SEMandthree-dimensionalatomprobe(3DAP)andtheexistingformandthemechanismsoftheadditiveswcTediscussed．TherearemanyfineranddispersionneedleshapedB”precipitatesinthematrixwithsizesof15—30nmafterthealloysweresolution

6、treatedforlhat540"Candagedat170"Cfor8h．TherearemanydispersoidAlMnSiparticlesinthematrixaRerthealloyswereannealingtreated．ThesizesoftheA1MnSiparticlesareabout100-200rimwithlatticedistanceO．9411111byHRTEMobservation．Theageingprecipitationkineticsof6082alloywasinvestigatedbymeallsofelectricalresist

7、ivitycontinuousme础ement．Itisfoundthatthereisaninitialrapidriseinresistivityfollowedbyaslowerriseinresistivityasagdngproceedswhenalloywereagedat170"C，200。C、250"C．Accordingtothelinearityrelationshipbetweentheelectricalresistiv