Zn含量对Al-Si-Mg合金中Mg2Si时效析出行为的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机及硬度测试仪,研究了不同Zn含量Al-Si-Zn-Mg合金的微观组织和力学性能.采用差示扫描量热法(DSC)研究了 Mg2Si相的时效析出行为,并结合Avrami-Johnson-Mehl(AJM)方程分析了 Zn含量对合金时效析出动力学的影响.结果表明,随着Zn含量增加,Al-Si-Zn-Mg合金的峰值时效硬度和强度逐渐提高,伸长率逐渐降低,而峰值时效时间逐渐缩短.Zn均匀地分布在合金中,加Zn对合金的微观组织无明显影响.但Zn阻碍了 Mg原子向Si团簇的迁移,提高了 Mg-Si溶质原子团簇和G.P.区的析出激活能,并在随后的升温过程中加速了 Mg-Si溶质原子团簇和G.P.区的溶解,使得Mg-Si团簇的尺寸减小.同时Zn的加入增加了基体的晶格畸变能,促进了 Mg、Si原子从基体迁移形成更多Mg-Si团簇和Mg-Zn-Si团簇,增加了β"相的形核质点,促进了β"相的析出,提高了时效响应速率.