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鍛打鋁管Sc對鋁合金的組織與性能有顯著的改善作用,因此含Sc鋁合金得到了人們極大的關(guān)注和研究。合金的基礎(chǔ)上,通過成分調(diào)整,自制適合鑄鍛復(fù)合成形技術(shù)的Al-Si鑄鍛合金。將微量Sc添加到Al-Si鑄鍛合金中,研究Sc對Al-Si鑄鍛合金組織與性能的影響,對研制高強輕質(zhì)Al-Si合金材料具有重要的理論和實用價值。本文設(shè)計了5組不同Sc改性的Al-3.0Si-0.45Mg-0.45Cu-0.15Ti合金,通過金相顯微鏡、場發(fā)射掃描電鏡與能譜分析、場發(fā)射透射電子顯微鏡以及萬能試驗機等分析手段,并對本實驗合金T6熱處理工藝、變形處理工藝進行了設(shè)計,研究不同Sc含量對Al-Si鑄鍛合金的鑄態(tài)、鍛打鋁管T6態(tài)組織與性能的影響,以及變形處理對合金組織與性能的影響。研究結(jié)果表明：隨著Sc含量的增加,本實驗合金鑄態(tài)組織逐漸細(xì)化,樹枝晶逐漸向等軸晶轉(zhuǎn)變,含Sc為0.20%的合金晶粒細(xì)小,平均尺寸在50μm左右,同時鑄態(tài)合金力學(xué)性能也有不同程度的提高,但不明顯,鑄態(tài)合金拉伸斷口主要以脆性斷裂為主；Sc含量對本合金T6態(tài)力學(xué)性能產(chǎn)生了較大的影響,含Sc為0.20%的合金抗拉強度達(dá)到304.4MPa,斷后延伸率達(dá)到14.8%,硬度為104.5HBS,合金拉伸斷口偏向于韌性斷裂,本合金T6態(tài)綜合力學(xué)性能較佳,遠(yuǎn)超過A356合金力學(xué)性能；通過對本實驗合金進行15%的鍛打變形后,鍛打鋁管合金組織缺陷得到改善,使得合金綜合力學(xué)性能得到進一步提高,尤其塑性提高較為明顯,含Sc為0.20%的合金變形后斷后延伸率達(dá)到17.3%,在塑性方面達(dá)到變形鋁合金的水平。變形后合金拉伸斷口形貌比T6態(tài)斷口形貌更佳。對本Al-Si鑄鍛合金組織分析可發(fā)現(xiàn),合金中有Ti存在的條件下,更能發(fā)揮Sc元素的作用。鑄態(tài)合金中能形成初生Al3(Sc,Ti)相,成為形核核心,細(xì)化晶粒。時效后析出的次生Al3(Sc,Ti)相起到沉淀強化作用,從而提高合金的綜合力學(xué)性能。
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