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河南理工大学学报(自然科学版)2024年第06期:Mn,Zr复合微合金化对6061铝合金铸轧板组织和力学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙玉崇;陈泽夫;徐振;田爽;刘志敏;张伟;

单位:辽宁科技大学材料与冶金学院;辽宁忠旺集团有限公司;

摘要:目的 为了探究Mn,Zr复合微合金化对6061铝合金铸轧板材组织和力学性能的影响,方法制备3种不同成分的6061铝合金铸轧板,分别为原始6061铝合金板材、单独添加Mn元素的6061-0.4Mn铝合金板材和Mn/Zr复合添加的6061-0.4Mn-0.3Zr铝合金板材。采用电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、常温拉伸力学性能检测和拉伸断口分析等方式对3种6061铝合金铸轧板的组织和性能进行研究。结果 结果表明,Mn元素不仅可以细化6061铝合金铸轧板的晶粒组织、提高小角度晶界的比例、抑制再结晶,还可以促进AlFeSi相向α-AlFeMnSi相转变,改善AlFeSi相形貌,减小AlFeSi相体积分数、抑制AlFeSi相的聚集促使其弥散分布。常温拉伸力学性能检测和拉伸断口实验结果表明,与原始6061铝合金铸轧板相比,单独添加Mn元素的6061铝合金铸轧板强度提升,但塑性明显下降,且断口呈现为脆性。Mn,Zr复合微合金化可以大幅降低小角度晶界比例,增强对6061铝合金铸轧板材组织再结晶的抑制作用。铸轧板组织中形成{100}<001>Cube织构,实现织构强化,进一步提高了铸轧板的强度和塑性,此时断口表现为韧性。结论 Mn,Zr复合微合金化的6061铝合金铸轧板的综合力学性能更好,与单独添加0.4%Mn的铸轧板相比,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高了18.8%,37.8%,59.5%。

关键词:6061铝合金;;微合金化;;铸轧;;织构强化

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52104377)