预时效对含0.1%In的Al-Mg-Si合金微观结构和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸测试、扫描电镜和透射电镜系统研究微量In添加与不同预时效工艺对Al-Mg-Si合金微观结构和力学性能的影响。结果表明:添加0.1%(质量分数)In的Al-Mg-Si合金在100℃/3 h预时效下,同时具有较低的T4P态硬度以及更高的烘烤硬度(118.56HV,相比于无预时效的Al-Mg-Si合金硬度提高了15.08%)和抗凹陷性。这说明预时效处理和In微合金化的复合作用能够抑制自然时效的有害影响,并提高合金的烘烤硬化性。微量In添加能够细化Al-Mg-Si合金中的含Fe相,促进合金时效过程中β″相的形成,从而提高合金的硬度。但是,In元素添加降低了Al-Mg-Si合金的伸长率,这是由In在铝基体中固溶度较低,形成了In颗粒导致的。

Sn微合金化和时效温度对Al‑Mg‑Si合金微观结构和力学性能的影响

通过硬度测试、DSC热分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜系统研究了Sn微合金化和时效温度对Si过量Al⁃Mg⁃Si合金微观结构和力学性能的影响。Sn元素的添加可以有效地抑制自然时效期间团簇(1)(Mg⁃Si共同团簇)的形成,降低合金自然时效的硬度,以及在随后人工时效过程中促进弥散相的析出强化作用。Al⁃Mg⁃Si(⁃Sn)合金在200℃人工时效下较170℃有更佳的析出强化效果。随着人工时效温度的升高,β"相的析出速率增加并伴有粗化效果。此外,促进Al⁃Mg⁃Si(⁃Sn)合金析出强化的最佳人工时效温度为200℃。Si过量Al⁃Mg⁃Si合金通过添加Sn元素,并在自然时效处理后进行高温人工时效,可以改善其力学性能,从而使峰值硬度达到128.6 HV。最佳热处理方法为:自然时效(2周)+人工时效(200℃×30 min)。本论文的研究对开发使用新型铝合金的汽车具有潜在的意义。