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Al-Mg-Zn系铝合金属于固溶强化型合金,以ZL305合金为代表,具有高强度、高耐腐蚀性能等优点,广泛应用于造船、航空等领域。但是该合金的铸造流动性差,热裂敏感性强,在熔化和浇铸过程中合金液吸气易使铸件中极易产生针孔和夹渣,限制其推广应用。此外,如何通过改变合金中添加的成分或者改善热处理工艺方式以进一步提高该类铝合金的性能等方面也有待深入研究。本文研究了Ce/La混合稀土含量、工艺方法和热处理对以ZL305合金为代表的Al-Mg-Zn合金的显微组织及力学性能的影响,为该合金的高性能成形制备和应用提供技术基础。首先在Al-8Mg-1Zn合金(ZL305合金)中添加不同含量的Ce/La混合稀土,研究稀土含量对合金的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,随着稀土含量从0%增加到0.4wt.%,初生α-Al晶粒的尺寸减小,同时ZL305合金的力学性能也有提升,当Ce/La的含量达到0.1wt.%时,性能达到最佳,铸态抗拉强度为227MPa,伸长率为3.4%。当稀土含量进一步升高时,会生成较多针状的富稀土相在晶界富集,容易割裂基体,使合金的力学性能下降。其次研究了半固态超声振动和挤压成形对Al-8Mg-1Zn合金组织和性能的影响。结果表明,挤压成形的合金晶粒细化效果明显,铸态抗拉强度达到267MPa,伸长率达到5.6%;施加半固态超声振动的重力成形合金初生相变得更加圆整,铸态抗拉强度为203MPa,伸长率为3.8%;采用半固态超声挤压成形合金的晶粒与未超声处理的合金相比变得更为粗大,是因为在金属液的半固态状态下施加超声处理使部分初生α-Al有充分的时间长大,其抗拉强度为247MPa,伸长率为4.4%,与液体挤压成形合金相比抗拉强度和伸长率都降低,主要原因是半固态超声振动时Al-8Mg-1Zn合金中的Mg容易氧化和夹杂,使性能降低。另外研究了混合稀土和工艺方法的复合作用对Al-8Mg-1Zn合金组织和力学性能的影响。在添加稀土挤压成形的合金中,初生相主要呈树枝晶分布,液态挤压成形的合金力学性能要优于重力成形的合金,其中添加0.2%RE合金的力学性能达到最优,铸态抗拉强度为302MPa,伸长率为7.2%;在加入稀土、施加半固态超声处理挤压成形的合金中,树枝状α-Al基本消失,含0.2%RE的合金的铸态抗拉强度达到254MPa,伸长率达到5%,相比未超声处理挤压成形的合金性能下降,主要原因还是半固态超声振动时合金中的Mg元素容易氧化和夹杂。最后对不同稀土含量和工艺下的Al-8Mg-1Zn合金采用了固溶处理和时效处理。对比了固溶前后合金显微组织和性能的改变,固溶之后,合金中第二相基本溶入基体中,合金的力学性能比铸态下的合金有了明显的升高。重力成形的合金中添加0.1%Re合金性能最优,抗拉强度达到311MPa,伸长率达到7.3%;添加稀土的挤压成形合金中,含有0.2%Re合金性能最优,抗拉强度达到402MPa,伸长率达到24.8%;在施加半固态超声处理重力成形的合金中,含有0.3%Re合金性能最优,抗拉强度达到344MPa,伸长率达到12%,超声后的合金改善效果更为明显;施加半固态超声处理挤压成形的合金中,含0.2%Re合金的抗拉强度达到405MPa,伸长率达到21%,高于其他含稀土合金。当固溶温度超过440℃时,合金中的第二相易发生熔化,产生过烧,使合金性能下降。合金经过人工时效之后依然保持着较高的抗拉强度和伸长率,但是提升效果不明显。