添加3Zn对Al-Mg-Si-Cu合金非等温时效析出行为的影响

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。