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Al-Mg系合金具有中强、低密、耐蚀等特点,广泛应用于航天、航空、舰船、电子、仪器仪表等行业。随着航天航空工业的快速发展,对中强可焊结构材料的要求越来越高,传统的Al-Mg系合金存在两个明显不足,一是比强度低,二是焊接接头系数较低。前苏联学者首先提出微量稀土Sc元素能明显改善铝合金的综合性能,且开发了一系列的Al-Mg-Sc合金。这类新合金不仅保留了传统Al-Mg系合金良好的耐腐蚀能,还显著地提高了Al-Mg系合金的强度及焊接性能。目前Al-Mg-Sc系合金是国内外新型铝合金的研究热点之一,典型代表就是俄罗斯牌号的1570铝合金。该类合金属于不可热处理强化合金,主要是通过加工过程中的形变强化来提高强度。Al-Mg-Sc系合金经过冷轧变形后,内部位错、空位等晶体缺陷急剧增加,自由能随之升高而使合金处于不稳定状态,使用前需要进行稳定化退火,以消除内应力,使之保持较高强度和塑性。此外,合金板材力学性能的平面各向异性给合金的使用带来了许多局限,生产工艺中还要求控制变形和退火以满足板材对各向异性的要求,因此,研究稳定化退火温度、时间和微量Sc、Zr对Al-Mg系合金冷轧板材组织和性能的影响及其作用机理,以及织构对板材各向异性的影响是十分重要的研究课题。采用活性熔剂保护熔炼,水冷铜模激冷铸造制备了Al-5.8Mg-0.4Mn(5A06合金)和Al-5.8Mg-0.4Mn-0.25Sc-0.1Zr(1570合金)两种合金铸锭。合金铸锭经热轧、中间退火、冷轧后成2mm的薄板。利用室温拉伸性能测试、硬度测试、金相组织观察(OM)、扫描电镜分析(SEM)和透射电子显微分析(TEM)等材料测试分析手段,研究了稳定化处理及微量合金元素Sc、Zr对5A06合金组织与性能的影响。研究结果表明:随稳定化退火温度的升高,1570合金薄板强度下降,伸长率上升,退火时间对其组织与性能的影响较小。综合考虑合金的强度和塑性,该合金薄板比较适宜的稳定化退火温度为300~350℃,退火时间为1h。经350℃/1h退火处理后,其抗拉强度为390MPa,屈服强度为264MPa,伸长率为16.5%。在5A06合金中联合添加微量的Sc、Zr元素后,1570合金的再结晶行为受到了强烈的抑制,其再结晶开始与结束温度均提高了250℃左右,使合金发生再结晶的温度区间得到了大幅度的提高。1570合金中主要存在Al3Sc、Al3Zr和Al3(Sc,Zr)等第二相粒子,这些粒子非常细小且能与基体保持稳定的共格关系,具有显著的析出强化作用和亚结构强化作用。采用金相组织观察、室温拉伸性能测试研究了1570合金薄板在冷轧态、冷轧-退火态下不同取向条件的显微组织和力学性能,借助X射线衍射织构测试(XRD)、背散射电子衍射分析(EBSD)及取向分布函数(ODF)等分析了1570合金薄板不同退火温度下的织构演变。研究结果表明:1570合金薄板在冷轧态下具有明显的黄铜织构{011}<211>、铜织构{112}<111>和S织构{123}<634>。退火温度达到570℃时,形变织构急剧减弱,再结晶织构{001}<100>和{001}<110>迅速增强。合金薄板在横向、纵向和与纵向成30°方向的强度较45°和600方向上的强度高,横向力学性能优于纵向力学性能,45°方向的屈服强度最低,伸长率最高。Al3(Sc,Zr)粒子能强烈的抑制再结晶,使得1570合金薄板在350℃退火后仍存在沿轧制方向被拉长的煎饼状轧制组织,强烈的轧制织构得以保留,合金的晶体学织构及煎饼状轧制组织是造成合金薄板平面各向异性的主要原因。