鋁合金材料是最常用的，其全球消耗量最大。全世界每年對鋁的需求約為2,900萬噸。新鋁約2200萬噸，回收廢鋁700萬噸。使用回收鋁既經(jīng)濟又環(huán)保。生產(chǎn)1噸新鋁需要14000千瓦時。相反，重熔和回收1噸鋁只需要這個能量的5%。原始鋁合金和回收鋁合金的質(zhì)量沒有區(qū)別。鋁合金材料經(jīng)過熱處理，因為它們在固態(tài)中具有可變的溶解度。為Al-Mg2Si偽二元體系?？勺児倘芮€允許熱處理鋁合金材料。經(jīng)過塑性加工(如擠出)，這些合金的過飽和和人工時效被應(yīng)用。過飽和(即合金的快速冷卻)之后，再將其加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，以析出硬化相。硅板出現(xiàn)在富硅合金中。
各相的針形與鋁基體，Al-Mg-Si合金的擠壓溫度在400°C到500°C之間，導(dǎo)致所有相都溶解在合金中形成固溶體。因此，為了防止Mg2Si非共格相的析出，擠壓后需要對合金進行快速淬火?？焖俅慊鸨３至擞涉V和硅引起的合金固溶體的過飽和和高濃度的空位，這也是快速冷卻造成的。過飽和之后是時效過程，時效溫度從165°C到185°C，直到達到最大硬度狀態(tài)T6。由于時效而產(chǎn)生的硬化取決于析出相的尺寸和密度以及獲得的亞穩(wěn)態(tài)相的體積。175°C等溫加熱導(dǎo)致β相硬化合金的析出。β″相是Al-Mg-Si合金中最有效的硬化相，形成于125°C ~ 200°C之間。β″相組成為Mg5Si6,因此，在鑄造過程中應(yīng)保持適當(dāng)?shù)?/6的鎂硅比。β相(Mg2Si)在200℃以下不形成，因此在低于該溫度時效的合金中不存在。
鋁合金材料不同Mg/Si比下β相″的沉淀。研究表明，高Si含量的合金比低Si含量的合金更能在短時間內(nèi)形成大量精細GP區(qū)。175℃退火3 h后，合金中出現(xiàn)了一個明顯的硬度峰值，出現(xiàn)了GP區(qū)，17 h后出現(xiàn)了一個較寬的硬度峰值，出現(xiàn)了β相″析出。鋁合金材料中Mg含量較高的合金的顯微組織元素較Si含量較高的合金厚。其中U2析出較少，而β′析出較多。研究表明，Si的含量通過在退火初始階段形成沉淀團簇來控制相析出過程。人們對鋁鎂硅合金的巨大興趣與它們在汽車工業(yè)中的應(yīng)用有關(guān)，研究證明al - mg - si三元合金中所涉及的強化相為亞穩(wěn)態(tài)β″相
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