高性能Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的熱處理及變形工藝研究.pdf

1、電力行業(yè)的不斷發(fā)展使得高性能的全鋁合金導(dǎo)線材料成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。本文采用真空鑄造方法制備了含微量Sc、Zr的新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金，通過金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)觀察，硬度、導(dǎo)電率及拉伸性能測(cè)試等手段系統(tǒng)的研究了該合金在均勻化、固溶、時(shí)效熱處理與軋制變形過程中的組織性能變化規(guī)律及微量Sc、Zr元素對(duì)合金的作用機(jī)理，確定了較為優(yōu)化的熱處理與變形工藝參數(shù)。
　　真空鑄造

2、的新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金鑄錠組織分布不均、晶粒尺寸較大，存在偏析現(xiàn)象。經(jīng)520℃均勻化12h空冷處理后，合金晶界處的偏析得到明顯改善，晶界光滑連續(xù)，非平衡相溶解，組織成分均勻。經(jīng)520℃均勻化24h后，合金鑄錠的導(dǎo)電率由52.1％IACS升高至55.5％IACS。
　　擠壓軋制后的Al-Mg-Si-Sc-Zr合金在600℃固溶處理過程中發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，固溶處理16h充分形成過飽和固溶體，晶粒未明顯長大。新型Al-Mg

3、-Si-Sc-Zr合金在350℃高溫時(shí)效過程中，由于有大量起強(qiáng)化作用的Al3(Sc，Zr)沉淀相粒子彌散析出，其硬度和導(dǎo)電率分別升高了34HV和6.7％IACS。在150℃低溫時(shí)效過程中，由于有少量Mg2Si強(qiáng)化相的彌散析出，合金的硬度和導(dǎo)電率得到進(jìn)一步的小幅提升。
　　為了進(jìn)一步改善新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的力學(xué)性能，引入了冷軋變形處理工藝，增大組織中的位錯(cuò)密度。新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金（合金1）經(jīng)600