导读：传统Al-Mg合金的强度主要依靠冷变形和增加Mg含量，但当Mg含量高(>3 wt.%)时，它容易发生应力腐蚀开裂(SCC)。同时优化铝镁合金的强度和抗SCC性能是一项具有挑战性的工作。本研究介绍了一种通过动态塑性变形和优化退火，提高强度和抗SCC性能的纳米Al-10Mg (10wt .%)合金。变形后的样品呈现纳米级片层结构。随着退火温度的升高，合金的组织尺寸增大，位错密度减小，由片层晶向等轴晶转变。250℃退火的纳米Al-10Mg合金表现出优异的力学性能，敏化状态下的SCC敏感性降低。高比例的低角度晶界与降低位错密度可以有效抑制晶界析出相(GBPs)在敏化过程中的形核和生长，从而保持相对较低的GBPs覆盖率。研究结果为设计高Mg含量、高强度的铝镁合金提供了指导。
铝镁合金系列具有中等强度的特性，广泛应用于汽车、船舶和建筑行业。强化这些合金通常通过冷变形和增加镁含量来实现。然而，通过提高镁含量来提高Al-Mg合金的强度面临着显著的挑战。当Mg含量超过3wt .%时，在50 ~ 220℃的高温下，Mg的过饱和会导致沿晶界的β相分解和形成。这种情况下容易发生严重的晶间应力腐蚀开裂(IGSCC)。
大量的研究表明，晶界相在高强度Al-Mg合金应力腐蚀开裂(SCC)敏感性中的关键作用。对严重IGSCC的易感性与沿GBs持续存在的活性β相有关，β相容易优先溶解。来自Pickens等人的实验证据表明，当A5083合金在150℃下暴露72 h时，沿GBs形成半连续的膜状β相。Mg含量的增加和时效时间的延长使β相颗粒之间的间距减小，使这一问题更加严重。Yukawa等人观察到，在150℃下时效100 h后，al - 9mol .% Mg合金沿GBs形成了连续的β相层。此外，不连续的GBPs的溶解会导致裂纹尖端溶液酸化，从而促进原子氢的产生，并可能引发合金的氢脆。因此，有效控制GBPs是提高高强度Al-Mg合金抗SCC性能的关键。
提高铝镁合金抗SCC性能的策略已经得到了广泛的研究。其中一个策略是在最佳温度下进行热处理，这可以降低敏化Al-Mg合金的SCC敏感性。Kramer等人表明，将敏化的AA5456-H116样品再次暴露在240 - 280°C的温度下10分钟，通过溶解GBPs有效地逆转敏化。然而，值得注意的是，虽然这种补救性
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“中科院金属所《JMST》：通过纳米化和可控退火技术提高高镁铝镁合金的强度和抗应力腐蚀开裂性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：中科院金属所
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2025年05月23日 ~ 25日 
