屈服强度231MPa、伸长率4.3%的新型高压压铸铝合金

近日，英国布鲁内尔大学开发出新型高强度Al-Si-Mg-Mn压铸铝合金，屈服强度达到200 MPa以上，伸长率大于4%。他们发现，通过优化从单相共晶结构到具有多组分相的多峰共晶结构的共晶微观结构可以提高强度。铝合金共晶区内的超细Si和Mg2Si相以及含铁的多组分细相可以有效地抑制裂纹扩展。超细四元共晶相能够抑制位错的传播，在晶界处形成的α-AlFeMnSi颗粒可以进一步改善拉伸性能。超细共晶合金的塑性变形是由α-Al晶粒内部的位错滑移控制的，而优异的屈服强度是由于超细共晶和α-Al晶粒之间的位错相互作用导致更好的加工硬化效果。因此，他们基于多组分超细二级相强化机理的概念，开发出高强度压铸Al-Si-Mg-Mn铝合金，其微观结构主要由初级α-Al相、α-AlFeMnSi、二元共晶（Al+Mg2Si）和超细四元Al+Mg2Si+Si+π-AlFeMnSiMg共晶组成。当共晶含量为30%时，合金的屈服强度达231 MPa，伸长率为4.3%；当共晶含量为50%时，屈服强度达到281 MPa，但是伸长率有所下降。