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在Al-Mg合金中添加微量合金化元素是提高其综合性能的有效方法之一。课题组前期的研究表明,在纯铝中复合添加Er和Zr可以提高合金的力学性能、耐热性能以及耐腐蚀性能。在此基础上,本文研究铸态Al-Mg-Er-Zr合金的时效析出规律,以优化合金的热处理工艺。同时,也对析出相对轧制态合金在再结晶退火过程中组织演化的影响做了初步的探讨。 采用显微硬度测试对Al-1Mg-0.3Er-0.25Zr、Al-3Mg-0.3Er-0.25Zr和Al-5Mg-0.3Er-0.25Zr合金的时效强化过程进行了研究,结果表明三种成分的铸态合金的时效强化效果都很显著,Al-Mg-Er-Zr合金分别在等时时效到475℃和350℃等温时效128h后达到硬度峰值,Mg的存在及含量对Al3(Er, Zr)析出相的析出动力学过程没有明显影响。采用透射电子显微镜(TEM)对Al-1Mg-Er-Zr、Al-3Mg-Er-Zr和Al-5Mg-Er-Zr合金峰值时效状态下二次相的形貌、尺寸及分布等特征进行了观察,结果表明Al-Mg-Er-Zr合金析出相的分布特征与二元Al-Zr合金相似,Mg、 Er的加入并没有改变Zr原子的偏聚状态以及析出相的分布不均匀性,在枝晶内部析出相数量多尺寸小,在枝晶边缘和晶界存在无析出带或者沿位错分布尺寸较大的析出相。对铸态合金进行80%变形量的预变形处理能够促进第二相的析出,相应的等时时效峰值温度提前到了400℃。 对轧制态实验合金回复再结晶过程以及析出相对轧制态合金在再结晶退火过程中组织演化的影响进行了研究,结果表明在时效过程中析出的Al3(Er, Zr)第二相粒子能够有效的钉扎位错、晶界和亚晶界,阻碍回复再结晶过程的发生,大幅提高合金的再结晶温度,细化再结晶的晶粒。由于在时效过程中,Al3(Er,Zr)第二相的析出分布不均匀,所以合金在再结晶退火过程中组织的演化也出现不均匀性,再结晶区和未再结晶区呈交替状分布,析出相多的地方不易发生亚晶的合并长大,而析出相少的地方容易发生再结晶。在大量的Al3(Er, Zr)第二相存在的情况下,随Mg含量的增加合金的再结晶温度降低,这是由于Mg含量增加导致合金在相同变形量条件下具有更高的变形储能,因而更容易发生再结晶。