添加3%Zn对Al-Mg-Si-Cu合金非等温时效析出行为的影响

作     者：袁波 郭明星 韩少杰 张济山 庄林忠 YUAN Bo;GUO Mingxing;HAN Shaojie;ZHANG Jishan;ZHUANG Linzhong

作者机构：北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 北京科技大学现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2022年第58卷第3期

页      面：345-354页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金项目Nos.51871029,51571023和51301016 国家重点研发计划项目No.2016YFB0300801 政府引导类计划-政府间双边创新合作项目No.BZ2019019 新金属材料国家重点实验室开放课题项目No.2020-ZD02。 

主　　题：Al-Mg-Si-Cu(-Zn)合金 非等温热处理 时效析出 显微组织 定量关系 

摘      要：利用DSC、TEM、拉伸和硬度测量等方法系统研究了Al-0.8Mg-1.2Si-0.5Cu-0.3Mn-0.5Fe(-3.0Zn)(质量分数,%)合金非等温时效析出行为。结果表明,添加Zn可增加合金低温区和高温区溶质原子团簇析出和回溶量,并促进沉淀相析出,基于DSC分析计算的沉淀相析出激活能和其他材料参数,分别建立了可有效预测2种合金沉淀析出速率的动力学方程;同时,3.0%Zn的添加可有效促进合金非等温热处理时效过程中沉淀相的形核率,致使硬度较高,与不含Zn合金一样其硬度均随时效温度升高而升高,100℃附近升高缓慢,出现一硬度平台,250℃附近出现硬度峰值,随后降低;峰值状态的TEM组织表征显示,非等温热处理可使2种合金均析出大量多尺度β″沉淀相,但是含Zn合金沉淀相数量密度更高,且析出的β″相晶格参数发生显著变化;此外,基于组织和性能测量,建立了2种合金峰值状态沉淀相分布与显微硬度间的经验定量关系。