屈服強(qiáng)度231MPa、伸長(zhǎng)率4.3%的新型高壓壓鑄鋁合金

近日，英國(guó)布魯內(nèi)爾大學(xué)開(kāi)發(fā)出新型高強(qiáng)度Al-Si-Mg-Mn壓鑄鋁合金，屈服強(qiáng)度達(dá)到200 MPa以上，伸長(zhǎng)率大于4%。他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)優(yōu)化從單相共晶結(jié)構(gòu)到具有多組分相的多峰共晶結(jié)構(gòu)的共晶微觀結(jié)構(gòu)可以提高強(qiáng)度。鋁合金共晶區(qū)內(nèi)的超細(xì)Si和Mg2Si相以及含鐵的多組分細(xì)相可以有效地抑制裂紋擴(kuò)展。超細(xì)四元共晶相能夠抑制位錯(cuò)的傳播，在晶界處形成的α-AlFeMnSi顆?？梢赃M(jìn)一步改善拉伸性能。超細(xì)共晶合金的塑性變形是由α-Al晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)滑移控制的，而優(yōu)異的屈服強(qiáng)度是由于超細(xì)共晶和α-Al晶粒之間的位錯(cuò)相互作用導(dǎo)致更好的加工硬化效果。因此，他們基于多組分超細(xì)二級(jí)相強(qiáng)化機(jī)理的概念，開(kāi)發(fā)出高強(qiáng)度壓鑄Al-Si-Mg-Mn鋁合金，其微觀結(jié)構(gòu)主要由初級(jí)α-Al相、α-AlFeMnSi、二元共晶（Al+Mg2Si）和超細(xì)四元Al+Mg2Si+Si+π-AlFeMnSiMg共晶組成。當(dāng)共晶含量為30%時(shí)，合金的屈服強(qiáng)度達(dá)231 MPa，伸長(zhǎng)率為4.3%；當(dāng)共晶含量為50%時(shí)，屈服強(qiáng)度達(dá)到281 MPa，但是伸長(zhǎng)率有所下降。