新型6XXX系铝合金热变形行为与腐蚀性能研究

摘要

国内绝大多数中小型企业的铝合金挤压生产线都是生产建筑材，不配备水淬装置，很难生产工业型材。但随着建筑型材市场竞争日益加剧，许多企业都迫切需要一种新合金，能够不经水淬便能满足工业型材市场的要求，从而提高企业的竞争力。本实验设计了3种添加微量元素的Al-Mg-Si-Cu合金，并与6061和6082合金作对比。对比5种合金的淬火敏感性和停放效应以及综合力学性能，优化出一种综合性能较好的新型Al-Mg-Si-Cu系合金。采用热模拟研究这种新型Al-Mg-Si-Cu合金的高温流变行为，重新制定了低温挤压工艺和在线热处理制度；利用电子万能实验机、光学显微镜、扫描电镜对合金的力学性能、组织特征进行了分析；通过电解腐蚀、盐雾腐蚀实验，研究铜含量以及应力损伤对腐蚀性能的影响，并研究了合金镀膜后的抗酸和抗碱性腐蚀性能。主要研究结果如下：
　　 (1)实验室优化后的合金成分为Al-0.4Mg-0.45Si-0.68Cu，其抗拉强度达到331MPa，屈服强度达到243MPa，伸长率为17.1％。
　　 (2)合金实验室最佳热处理制度为：均匀化温度560℃，保温12h；固溶温度520℃，保温2h后水淬；时效温度165℃，保温7.5h。
　　 (3)中试试验结果表明，铸锭加热到460℃挤压后在线风淬，停放3小时，经200℃×3h人工时效，抗拉强度达到309MPa，屈服强度达到258MPa。
　　 (4)热模拟结果表明该合金为正应变速率敏感材料，变形激活能为190kJ/mol。
　　 (5)该合金对淬火方式和停放时间不敏感。
　　 (6)合金盐雾腐蚀72h后出现不均匀腐蚀，应力损伤前后腐蚀速度变化较小，镀膜之后抗酸性腐蚀能力较强，抗碱性腐蚀能力较弱。