固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.01.023

金属热处理 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (1): 148-153.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2024.01.023

固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响

邸抑非, 李佳, 李勇, 赵荣达, 相珺, 伍复发

辽宁工业大学材料科学与工程学院, 辽宁锦州 121001

收稿日期:2023-09-07 修回日期:2023-12-02 发布日期:2024-02-29
通讯作者: 赵荣达,教授,博士,E-mail:rongdazhao@lnut.edu.cn
作者简介:邸抑非(1997—),男,硕士研究生,主要研究方向为金属材料和新能源材料,E-mail:yifeidiedu@163.com。
基金资助:
辽宁省自然科学基金博士科研启动基金(2022-BS-310);辽宁省教育厅科学研究经费项目 (LJKMZ20220959)

Effect of solution and aging treatment on microstructure and properties of AlMg5Si2Mn aluminum alloy

Di Yifei, Li Jia, Li Yong, Zhao Rongda, Xiang Jun, Wu Fufa

School of Materials Science and Engineering, Liaoning University of Technology, Jinzhou Liaoning 121001, China

Received:2023-09-07 Revised:2023-12-02 Published:2024-02-29

摘要/Abstract

摘要： 利用硬度测试、显微组织观察、XRD、拉伸性能测试及断口截面组织观察等表征手段研究了固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响。结果表明,AlMg5Si2Mn铝合金固溶时效处理后的组织中Mg₂Si形貌发生改变,从迷宫状和棒状转变为细小圆球状,分布更为均匀,并且铝合金的硬度显著提高,还随固溶温度的升高而先增加后降低,同时拉伸性能亦有显著提高。经530 ℃×30 min固溶和190 ℃×6 h时效后,合金的硬度较高, 为49.5 HRB,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为260 MPa、173 MPa和17%。

关键词: AlMg5Si2Mn铝合金, Mg₂Si, 固溶时效处理, 力学性能

Abstract: Effects of solution and aging treatment on microstructure and properties of the AlMg5Si2Mn aluminum alloy were studied by means of hardness testing, microstructure observation, XRD, tensile testing and cross-section fracture observation. The results show that after solution and aging treatment, the morphology of Mg₂Si in the alloy changes from labyrinth and rod to fine spherical shape and distributes more uniform, and thardness of the alloy is significantly improved, which increases first and then decreases as the solution treatment temperature increases, meanwhile, the tensile properties are also significantly improved. After solution treatment at 530 ℃ for 30 min and aging at 190 ℃ for 6 h, the hardness of the AlMg5Si2Mn aluminum alloy is high and up to 49.5 HRB, the tensile strength, yield strength and elongation after fracture is 260 MPa, 173 MPa, 17%, respectively.

Key words: AlMg5Si2Mn aluminum alloy, Mg₂Si, solution and aging treatment, mechanical properties

中图分类号:

邸抑非, 李佳, 李勇, 赵荣达, 相珺, 伍复发. 固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 148-153.

Di Yifei, Li Jia, Li Yong, Zhao Rongda, Xiang Jun, Wu Fufa. Effect of solution and aging treatment on microstructure and properties of AlMg5Si2Mn aluminum alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2024, 49(1): 148-153.

参考文献

[1]李贞宽, 边秀房, 韩娜. Bi对亚共晶Al-Si合金组织和性能的影响[J]. 铸造技术, 2007, 28(11): 1486-1488.
Li Zhenkuan, Bian Xiufang, Han Na. Effect of Bi on structure and properties of hypoeutectic Al-Si alloy[J]. Foundry Technology, 2007, 28(11): 1486-1488.
[2]熊伟, 秦晓英, 王莉. 金属间化合物Mg₂Si研究进展[J]. 材料导报, 2005, 19(6): 4-7.
Xiong Wei, Qin Xiaoying, Wang Li. Progress in study on Mg₂Si intermetallic compound[J]. Materials Review, 2005, 19(6): 4-7.
[3]Li Jiehua, Wang Xiaodong, Ludwig T H, et al. Modification of eutectic Si in Al-Si alloys with Eu addition[J]. Acta Materialia, 2015, 84(4): 153-163.
[4]高亮. Mn对新型高强Al-Mg-Si合金组织性能影响[D]. 沈阳: 东北大学, 2011.
Gao Liang. Influence of Mn for microstructures and mechanical properties of the new high strength Al-Mg-Si alloy[D]. Shenyang: Northeastern University, 2011.
[5]滕敦波, 尹起, 裴高登, 等. Al-Mg-Si合金的热变形行为及微观组织演变[J]. 金属热处理, 2018, 43(11): 66-69.
Teng Dunbo, Yin Qi, Pei Gaodeng, et al. Hot deformation behavior and microstructure evolution of Al-Mg-Si aluminum alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2018, 43(11): 66-69.
[6]蒙毅. AA6069铝合金挤压与热处理工艺研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2010.
Meng Yi. Study on extrusion process and heat treatment of aluminum alloy AA6069[D]. Shenyang: Northeastern University, 2010.
[7]蒙毅. 高强6×××铝合金多元合金化理论与工艺研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2013.
Meng Yi. Studies on the theories and technology of high strength 6××× series aluminum alloys by multi-components alloying[D]. Shenyang: Northeastern University, 2013.
[8]李玉荣. Al-Mg-Si合金液固结构关系和固态电阻率的研究[D]. 济南: 山东大学, 2015.
Li Yurong. Study on the structural relationship between the liquid and solid and solid resistivity of AI-Mg-Si alloy[D]. Jinan: Shandong University, 2015.
[9]田少鲲, 王萍, 郁瑞兴, 等. 固溶处理对低压铸造ZL114A铝合金力学性能及显微组织的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(10): 175-181.
Tian Shaokun, Wang Ping, Yu Ruixing, et al. Effect of solution treatment on mechanical properties and microstructure of low pressure cast ZL114A aluminum alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2023, 48(10): 175-181.
[10]张憬. 7085/7085+TiC铝合金轧制及热处理工艺研究[D]. 常州: 江苏理工学院, 2018.
Zhang Jing. Study on rolling and heat treatment process of 7085/7085+TiC aluminum alloy[D]. Changzhou: Jiangsu University of Technology, 2018.
[11]周刚. 2219铝合金轧制及热处理工艺研究[D]. 常州: 江苏理工学院, 2018.
Zhou Gang. Study on rolling and heat treatment technology of 2219 aluminum alloy[D]. Changzhou: Jiangsu University of Technology, 2018.
[12]Zhai Yanbo, Ma Xiuteng, Mei Zhen. Centrifugal forming mechanism of Al gradient composites reinforced with complementary primary Si and Mg₂Si particles[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2014, 43(4): 769-774.
[13]朱清洋. 3104铝合金化学优化及织构研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2006.
Zhu Qingyang. Study on chemical component's optimization and texture of 3104 aluminum alloy[D]. Chongqing: Chongqing University, 2006.
[14]曹凤红. 挤压坯预成形模压成形过程中镁合金组织与性能的演变[D]. 重庆: 重庆大学, 2010.
Cao Fenghong. Evaluation of microstructure and mechanical property of Mg alloys during close-die hot-pressing of extruded preforms[D]. Chongqing: Chongqing University, 2010.
[15]马冬威, 张春, 张元好, 等. 固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(5): 74-77.
Ma Dongwei, Zhang Chun, Zhang Yuanhao, et al. Effect of solution process on microstructure and tensile properties of 6061 aluminum alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2020, 45(5): 74-77.
[16]苏玉洁, 李丹, 李胜英. 2A11-T4铝合金棒材金属夹杂分析[J]. 轻合金加工技术, 2011, 39(11): 40-42.
Su Yujie, Li Dan, Li Shengying. Analysis of metallic inclusions of 2A11-T4 aluminum alloy bars[J]. Light Alloy Fabrication Technology, 2011, 39(11): 40-42.
[17]郭保永. 热挤压态7075铝合金半固态坯制备及触变挤压成形研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2018.
Guo Baoyong. Research on preparation and thixoextrusion of semi-solid billet of hot extruded 7075 aluminum alloy[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2018.
[18]李立. 高纯Al-Cu-Mg流变应力行为及热处理研究[D]. 长沙: 中南大学, 2013.
Li Li. Research of flow stress behavior and heat treatment of high purity Al-Cu-Mg alloy[D]. Changsha: Central South University, 2013.
[19]岳博文. 铝型材挤压的数值模拟及挤压模具的结构优化[D]. 烟台: 烟台大学, 2018.
Yue Bowen. Numerical simulation of aluminum profile extrusion process and structure optimization of extrusion die[D]. Yantai: Yantai University, 2018.

固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响

Effect of solution and aging treatment on microstructure and properties of AlMg5Si2Mn aluminum alloy

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	宋体杰, 王长宇, 王珏, 于妍妍, 卢增威, 金冬岩. 热暴露对Ti55合金显微组织及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 15-21.
[2]	朱嘉武, 欧阳晟. 退火对FeCoNi_2-xMnGa_x高熵合金微观组织、力学性能和磁性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 22-31.
[3]	孙宁, 徐志远, 杨立民, 李星辉, 张浩, 李延成, 李涛. 不同装炉卷数6016铝合金板材组织性能对比[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 39-47.
[4]	田少鲲, 金圆平, 王萍, 杨堃, 刘晓霏, 郭占, 郁瑞兴, 范庆利. 时效处理对低压铸造ZL114A合金力学性能及显微组织的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 179-185.
[5]	肖昌乐, 吴红艳, 陈伟, 康吉昌, 陈雨楠, 刘鹏举, 王义仁, 王秀宾. 退火温度对8111铝箔微观组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 186-192.
[6]	李志平, 王宏霞, 赵刚, 王俊海. 退火工艺对T4003高强度铁素体不锈钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 198-201.
[7]	赵志刚, 陈建礼, 张锦文, 王松伟, 王育田. 回火工艺对铁路用A3车轴钢组织及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 202-205.
[8]	张小娟, 王军喜, 白鹭, 周钟平, 倪林彧, 赵雨薇, 闵永安. 蒸汽氧化T-250钢的力学性能和耐蚀性能[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 234-241.
[9]	石佩斐, 张辉. 淬火介质对7050铝合金热锻件组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 290-295.
[10]	孙博, 聂佳民, 李晓丹, 何长树. 强制冷却和低温时效对2198-T3/7A04-T6异种铝合金FSW接头组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(9): 8-13.
[11]	王毅, 韩杰, 刘超, 邓玲蕊, 李辉, 许荣昌. DQ-T工艺对1000 MPa级高强钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(9): 30-34.
[12]	韩伟松, 杜峰, 李建锋, 朱宝辉, 沈立华, 刘意, 王鹏. 变形量对Ti80G合金力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(9): 95-98.
[13]	谭国寅. 固溶时效处理对2A14铝合金冲击性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(9): 126-128.
[14]	宋操, 王晓东, 包喜荣, 陈林, 汤雪娇. Ce对30MnNbRE钢淬火回火微观组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(9): 143-149.
[15]	李文刚, 炊鹏飞, 程尊鹏, 李春梅, 景然, 李江华, 廖仲尼. 硼含量对Ti-Zr-Nb-B合金显微组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(9): 157-164.