Zn含量对AlMgSiCu合金组织和力学性能的影响.pdf

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1、第35卷第8期北京科技大学学报Vb1．35NO．82013年8月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingAug．2013Zn含量对A1MgSiCu合金组织和力学性能的影响曹零勇¨，蔡元华，崔华，张济山’1)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083函通信作者，E．mail：yhcaiustb~163．tom摘要使用常规铸锭冶金方法制备了不同zn含量的A1MgSiCu合金．利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸测试和纳米压痕方法研究了zn含量对铝合金微观组织和力学性能的影响．研究发现

2、zn元素能够轻微细化A1MgSiCu合金铸态组织．随着合金中Zn含量的增加，铸态铝合金的晶界变宽，晶界析出相增多．Zn的添加未影响铸态合金的相组成和形貌．随Zn含量的增加，铝合金的强度和延伸率呈现先增后降的变化趋势，添加质量分数0．5％Zn可使合金具有最高的强度，而0．75％Zn使合金获得最高延伸率．对含Zn铝合金的纳米压痕测量表明：随着Zn含量的增加，铝合金的弹性模量呈现逐步降低的趋势．关键词铝合金；锌；微观组织；力学性能分类号TG146．21EfectofZncontentonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofA1MgSiCualloys

3、CAOLing．yongl1，CAIYuan—hua，CUIHua，ZHANGJishah)1)StateKeyLaboratoryforAdvancedMetalsandMaterials，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China2)SchoolofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，ChinaEC0rre8pondingauthor，E—mail：yhcaiustb@163．co

4、mABSTRACTA1MgSiCualloyswithdiferentZncontentswerefabricatedbyconventionalingotmetallurgymethod．TheefectsofZncontentonthemicrostructuresandmechanicalpropertiesofthealloyswereinvestigatedbyopticalmicroscopy，fieldemissionscanningelectronmicroscopy，tensiletesting，andnanoindentation．ItisfoundthatZncansl

5、ightlyrefinetheas—castgrainstructureofthealloys．ThegrainboundariesbecomebroaderandmoreprecipitatescanformalongthegrainboundarieswiththeincreaseofZncontent；buttheadditionofZndoesnotaffectthephasecomponentsandmorphologyofthealloys．WhentheZncontentincreases，thestrengthandelongationofthealloysincreasef

6、irstlyandthendecrease．ThealloywiththeZnmassfractionof0．5％hasthehighesttensilestrength，buttheelongationofthealloywiththeZnmassfractionof0．75％isthelargest．NanoindentationmeasurementshowsthattheelasticmodulusdecreasesgraduallywithincreasingZncontent．KEYWORDSaluminumalloys；zinc；microstructure：mechanica

7、lproperties随现代社会的高速发展，能源消耗、环境污染泛地应用于航空航天和交通运输领域，成为理想的以及随之而来的气候变化日益成为全球面临的重大汽车轻量化材料⋯1．问题．为降低能源消耗，提高能源利用效率以及降作为时效强化型合金，A1MgSiCu系铝合金的低尾气排放，汽车工业正朝着轻量化和高效率的方最佳强度性能是在峰时效状态下获得的{2-4】．但是．向发展．A1一Mg—Si系合金因其低密度、高比强度和在汽