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材料科学与工程学报2025年第04期:Ni含量对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu合金流动性和力学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:夏灿;周明;杨尚;覃延鑫;周水芳;许世春;吴梵;杨继玺;

单位:云南机电职业技术学院交通工程学院;昆明理工大学民航与航空学院;北海市恒科建建设工程质量检测有限公司;南宁师范大学教育科学学院;云南机电职业技术学院机械工程学院;

摘要:通过数值模拟及试验相结合的方法,研究了不同Ni含量(0、0.1、0.3和0.5 mass%)的添加对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu合金流动性和力学性能的影响。结果表明:合金的流动性随着Ni含量的增加而增加;当Ni含量为0.5 mass%时,合金的流动性最好,力学性能也显著提高;与未添加Ni的合金相比,添加0.5 mass%Ni的合金的抗拉强度提高了54.79%、屈服强度提高了48.49%、拉伸应变提高了461%。Ni的添加可以降低合金的液相线温度,提高固相线温度,使凝固区间变窄,降低凝固过程中固相线附近的固相分数,降低流动阻力,从而改善合金的流动性;此外,Ni加入后合金中形成了Al_3Ni、Al_3Ni_2等化合物,会与Al基体形成Al-Al_3Ni共晶组织,此共晶组织具有良好的流动性,Al_3Ni还可以细化合金凝固末期糊状区形成的晶粒,降低了糊状区的流动阻力,从而改善合金的流动性。

关键词:Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu;;Ni含量;;流动性;;数值模拟;;共晶组织

基金资助:国家自然科学基金(51864026);; 云南省重大专项计划(202202AG050011);; 云南省教育厅科研基金(2024J1417)