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《組織與力學(xué)性能測(cè)試方法及分析初稿.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章文獻(xiàn)綜述6005A鋁合金是歐洲開發(fā)的Al-Mg-Si系變形鋁合金。這種合金不僅具有中等強(qiáng)度、良好的機(jī)械性能、抗腐蝕性能和較好的焊接性能，而且具有優(yōu)異的熱擠壓性能，它可以擠壓成各種形狀復(fù)雜的大型薄壁空心、實(shí)心型材。在國(guó)外，6005A鋁合金通常應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。利用先進(jìn)的擠壓技術(shù)，可以將6005A鋁合金鑄錠擠壓成大型薄壁寬幅型材，這種新型材用于制造高速地鐵、高速客車的車體，大大減輕了車輛的重量，提高了車輛的運(yùn)行速度，獲得了綜合的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前，6005A合金在我國(guó)應(yīng)用較少，隨著我國(guó)高速、輕型鋁合金列車和地鐵列車以及輕型客貨汽車的
2、研究開發(fā)，為其配套生產(chǎn)大型車輛型材的西南鋁加工80ＭＮ擠壓生產(chǎn)線的改造、遼源鋁材廠75MN擠壓生產(chǎn)線和山東叢林集團(tuán)100MN擠壓生產(chǎn)線的建設(shè)完工，作為車輛壁板用材的6005A鋁合金在我國(guó)將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。1.16005A鋁合金的性質(zhì)1.1.1變形鋁合金變形鋁合金通常是指可以經(jīng)過(guò)不同的變形方式生產(chǎn)出半成品的鋁合金。根據(jù)合金的熱處理特性，變形鋁合金可分為可熱處理強(qiáng)化變形鋁合金和不可熱處理強(qiáng)化變形鋁合金。可熱處理強(qiáng)化變形鋁合金又包括Al-Cu-Mg、Al-Zn-Mg、Al–Mg-Si以及Al-Li系合金。其中，Al–Mg-Si系合金具有強(qiáng)度
3、、韌性、耐蝕性、可焊性和擠壓工藝性能的良好組合，該系合金在T6狀態(tài)下（峰值時(shí)效）的抗拉強(qiáng)度處于200-600兆帕之間很寬的范圍之內(nèi)。與Al-Cu-Mg系和Al-Zn-Mg系合金相比較而言，其強(qiáng)度較低，但是有很好的擠壓性能，可以降低成本。而且，Al-Cu-Mg系和Al-Zn-Mg系合金應(yīng)用于運(yùn)輸領(lǐng)域，特別是建筑、結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，各有其缺陷。因此，當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的情況下，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的Al–Mg-Si系合金廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸和結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域。1.1.2Al–Mg-Si1.Al-Mg-Si三元系平衡狀態(tài)圖Al-Mg-Si三元系富鋁角狀態(tài)圖見圖1-
4、1，該系存在一個(gè)Al-Mg-Si偽二元截面，它把Al-Mg-Si三元系的富鋁角分成兩個(gè)獨(dú)立的三元系：Al-Mg2Si–Si和Al-Mg2Si–Mg2Al3，其三元共晶溫度分別為559℃和448℃。在每一個(gè)三元系中，鋁都形成固溶體（一邊是Si和Mg2Si另一邊是Mg2Si和Mg）。Mg2Si在基體α（Al）中的最大固溶度為1.85%（1.14%Mg、0.66%Si），其固溶度隨溫度的降低而急劇下降。這種溶解度的變化使合金在人工時(shí)效后有時(shí)效硬化能力。在時(shí)效處理過(guò)程中，主要強(qiáng)化相Mg2Si的沉淀順序?yàn)椋横槧頖P區(qū)（沿＜100＞）→有序的針狀GP區(qū)→
5、針狀亞穩(wěn)相β＇→穩(wěn)定的β（Mg2Si）。2.Al-Mg-Si系鋁合金中主要的組織與組成相Al-Mg-Si系鋁合金中主要的組織組成物是Mg2Si。如果合金中含有相當(dāng)量的銅與硅，則除了Mg2Si外，還可能形成Cu2Mg8Si6Al5，即至少有一部分Mg2Si被Cu2Mg8Si6Al5取代，后者也有一定的時(shí)效硬化能力，同時(shí)使合金具有自然時(shí)效能力。在無(wú)Mn、Cr的合金中，F(xiàn)e以FeAl3、FeAl6、FeMg3Si6Al18等形式存在；在含有Mn、Cr的合金中，F(xiàn)e與它們形成復(fù)雜的化合物，Zn溶于固溶體中；Pb、Ti及Sr的量很小，一般不至于形成可見
6、的化合物。3.合金元素對(duì)合金性能的影響Al-Mg-Si系合金中所含合金元素主要有Si、Mg、Mn、Cr、Cu和少量雜質(zhì)元素Fe，各元素在合金中的作用如下：Mg和Si：Mg和Si是6000系合金中的主要合金元素，Mg和Si在合金中形成強(qiáng)化相Mg2Si，對(duì)合金起主要的強(qiáng)化作用。當(dāng)合金中Mg與Si之比不滿足Mg2Si的比值要求1.73時(shí)，合金中就會(huì)有Mg或Si過(guò)剩。Mg含量過(guò)剩，不僅會(huì)降低Mg2Si在α固溶體中的溶解度，使合金的時(shí)效強(qiáng)化效果減弱，而且嚴(yán)重影響合金的成型性能；另一方面，Si過(guò)剩可使合金強(qiáng)度增加，但降低了合金塑性和耐腐蝕性能，可能會(huì)引起
7、晶間腐蝕。Cr和Ti：合金中加入0.10%-0.30%的Cr可抑制Mg2Si相在晶界的析出，延緩自然時(shí)效過(guò)程，提高人工時(shí)效后的強(qiáng)度。微量的Cr還可提高再結(jié)晶溫度，抑制再結(jié)晶，增加合金人工時(shí)效后的的耐蝕性。但Cr對(duì)淬火敏感性影響很大，還會(huì)影響制品的表面質(zhì)量。在加Cr的同時(shí)加入少于0.1%的Ti，可以減少鑄錠的柱狀晶組織，改善合金的鍛造性能，并細(xì)化制品的晶粒。Mn：合金中加Mn可以提高再結(jié)晶溫度，并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。還可以加速板條狀的βAlFeSi相向近圓形的αAlFeSi相的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)Mg2Si粒子的均勻分布和擠壓變形的均勻性，從而提高合金
8、的強(qiáng)度、韌性、耐蝕性。但合金中的Mn會(huì)提高淬火敏感性，而且過(guò)量的Mn會(huì)形成粗大硬脆的MnAl6相，損害合金的性能。Cu：合金中含有少量的Cu，可使合金產(chǎn)生固溶強(qiáng)化并
