固溶时间对半固态挤压成形Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金组织及力学性能的影响

作     者：郝建飞 于宝义 罗惠馨 史原脊 李润霞 HAO Jian-fei;YU Bao-yi;LUO Hui-xin;SHI Yuan-ji;LI Run-xia

作者机构：沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 东莞理工学院材料科学与工程学院广东东莞523808 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2021年第49卷第10期

页      面：63-71页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51974092) 广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金项目(2020B1515120065) 广东省教育厅普通高校重点领域专项(2020ZDZX2058) 广东省重点领域研发计划项目(2020B010186002) 

主　　题：固溶时间 半固态挤压铸造 Al-Si-Cu-Mg合金 微观组织 力学性能 

摘      要：采用半固态挤压成形工艺制备过共晶Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金,研究固溶时间对过共晶Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金组织及性能的影响。结果表明,随着固溶时间的增加,Si相出现球化,固溶时间为10 h时,共晶Si的圆整度为0.72。铸态下Si相周围富集较高浓度的Cu元素,固溶1 h后,Cu元素快速固溶到基体中。固溶时间从1 h增加到16 h,在XRD曲线上的θ(Al_(2)Cu)和Q(Al_(5)Si_(6)Cu_(2)Mg_(8))相的衍射峰强降低,合金基体中的位错密度大量减少。经180℃,时效处理12 h后,组织中析出针状的θ′相和短棒状的Q′相。随着固溶时间的增加,合金强度值呈现“双峰现象。固溶1 h后,合金的抗拉强度为269 MPa,屈服强度为233 MPa,与未热处理合金相比,抗拉强度和屈服强度分别提高了43.3%和42.7%,合金强度的提高是由于在固溶初期基体中仍有较大的位错密度,时效处理后析出相对位错有较强的钉扎阻碍作用。固溶时间为10 h时,合金的抗拉强度为311 MPa,屈服强度为263 MPa,达到第二个强度峰值,Si相的圆整化和细小析出相的弥散强化作用是形成第二个强度峰的主要原因。