Zn含量及时效工艺对Al-Mg-Si-Cu合金微观组织及硬度的影响

张秋道¹，朱海琴¹，李昀臻¹，李辉^1,2

1. 烟台南山学院工学院2. 山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心

摘 要：研究了时效处理工艺和Zn元素的添加对Al-Mg-Si-Cu合金微观组织及硬度的影响,运用Jmat-Pro热力学软件计算了不同成分体系实验铝合金的相变规律,采用光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）和维氏硬度仪等研究了不同热处理状态下合金的微观组织和显微硬度。结果表明:Zn元素的添加对热力学平衡状态下的相演变行为没有明显的影响;固溶处理后,3种实验铝合金的显微硬度均随自然时效时间的延长而增大,且初期的硬化速率高,随后逐渐减慢直至稳态,Zn元素的添加提高了自然硬化效应;相比于固溶处理,预时效处理后的No.1～3铝合金自然时效后硬度值分别降低了5 HV、9 HV和8 HV,Zn元素的添加影响了Mg、Si原子的团簇行为,有效地消减了自然时效硬化效应;人工时效处理后,No.1～3铝合金的硬度值分别增加了13 HV、27 HV和33 HV,Zn元素的添加促进了人工时效过程β″相的强化析出,提升了人工时效硬化能力。

关键词：Al-Mg-Si-Cu合金;微观组织;Zn含量;预时效处理;显微硬度;