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稀土元素Sc对Al-Mg-Si-(Sn)合金力学性能的影响
潘帅，魏波，廖桂珍，王双宝*
广西大学可再生能源材料协同创新中心，广西南宁，530004
*Email: nmshuangbaowang@126.com
可时效处理的Al-Mg-Si合金被称为6系列铝合金，在汽车和航空工业中作为结构材料得到了广泛应用。大量的工作已经表明，提高6系铝合金的强度和塑性最有效的方法就是通过引入其它金属元素与其进行合金化处理，并且通过调控6系铝合金强化相析出来制备出性能优异的合金[1]。热处理中的Al-Mg-Si合金其微观结构以及力学性能会产生极大变化，包括铝基体晶粒的回复和再结晶、固溶原子的脱溶与析出、析出相的转变等等，同时稀土元素的添加会使这种变化更加敏感，因此通过调整稀土元素的含量和热处理工艺方法可以有效的提高6系铝合金的强度和塑性[2]。本文主要研究了Al-0.43Mg-1.2Si (wt.%)合金和Al-0.43Mg-1.2Si-0.1Sn-Sc (wt.%)合金在180℃人工时效下的力学性能，通过维氏硬度计测定两种合金在相同热处理工艺下的力学性能规律，如图1所示。通过添加Sc可以缩短Al-Mg-Si合金的峰值硬化时间，提高峰值时效的合金塑性，并提高合金的耐热性。
图a
图b
Fig. 1 Application of aluminum alloy in aerospace and rail transportation and Age-hardening curves of the three investigated alloys aged at 180℃ for different time.
关键词：Al-Mg-Si合金；稀土元素Sc；力学性能
参考文献
[1] Jiang S Wang R. Grain size-dependent Mg/Si ratio effect on the microstructure and mechanical/electrical properties of Al-Mg-Si-Sc alloys. Journal of Materials Science & Technology 2019;35:1354-63.
[2] Li R Wang M Li Z Cao P Yuan T Zhu H. Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: Crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms. Acta Materialia 2020;193:83-98.
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