轻合金课件第二三章 铝合金的组织与性能.ppt
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Ti、Zr能细化晶粒， Zr还能使第二相球化；
Cu、Zn、Fe、Si是杂质，应严格限制，但Si改善焊接 性能，故5A03（LF3）加入0.5－0.8Si；
Be能防止高Mg合金熔铸、焊接以及热轧、热挤和锻 造时的氧化，改善表面质量；（Mg含量<0.6％时，氧 化膜的结构是MgO固溶于Al2O3中，当Mg含量>1％时， 则为氧化镁和氧化铝的混合物，致密性差，导致合金 的烧损和吸气增加，易形成夹杂。加入0.005％Be，由 于Be扩散至熔体表面，生成致密的氧化膜，起保护作 用。由于Be有毒，不能加入到接触食品或饮料的铝合 金中。）
合金优秀的抗蚀性只有在 相沿晶界和晶内均匀分布的
情况下才能显现出来。
研究表明：Mg含量<3％时，合金的稳定性极高，无论 是退火还是硬化态，在低于177 ℃长时间加热均不形成沿
晶 相网，对SCC不敏感；但Mg>3.5％以后，特别是硬
化态，随Mg量的升高，SCC敏感性强烈升高，在室温长
时间存放即能沿晶形成连续的 相网膜，因为高Mg合
Cr
Si
5A66 1.5－2.0 －
－
0.005
5052 2.2－2.8 0.1 0.15－0.35 0.25
5154 3.1－3.9 0.1 0.15－0.35 0.25
5182 4.0－5.0 0.2－0.5 0.05－0.25 0.2
Fe 0.01 0.4 0.4 0.35
Al-Mg合金的应用与Al-Mn合金相似，如焊接结构， 油管、焊接油箱、易拉罐盖、化工产品储存容器等，如 5A66用高纯Al生产，制造高反射能力和装饰制品； 5052、5154用于要求良好的工艺塑性和耐蚀性的低载荷 焊接结构；5182用于生产易拉罐盖、汽车车身等。
常规退火
高温快速退火
控制化学成分，如放宽杂质Fe的限制（0.5－0.65％）， 使Mn形成不固溶的（FeMn）Al6 ，减少Mn固溶量进 而减少Mn偏析；Ti可细化晶粒，相对减小偏析等。
注
在Al-Mn合金中，当Fe含量较高以及含Ti时，不用 均匀化也能获得细晶粒板材，但当Mn和Fe含量同时 达到允许的上限时，会出现粗大的（FeMn）Al6化合 物，对轧制不利，一般Mn、Fe总量低于1.7－2.0％。
止高Mg合金 相沿晶沉淀也有效。）
相网状分布
相在晶内均匀分布
二、杂质和添加元素对组织性能的影响
Mn可补充强化（比等量的Mg效果好），使Mg相沉淀 均匀，改善合金的抗蚀性（尤其是抗SCC能力）和稳定 性，但Mn量多时塑性显著下降，故加入量一般<1％；
Cr的作用与Mn相似，改善抗蚀性和可焊性，但加入量 一般<0.35％，否则会与其它元素如Mn、Fe等形成粗大 的金属间化合物（（ MnCr）Al6 、（CrFe）Al7 ），降低 成形性能；此外，Cr能抑制晶核形成，阻碍再结晶晶粒 长大，提高再结晶温度；
2 降低铸锭裂纹倾向
Al-Mg 系合金的裂纹倾向居中等，并随合金中Mg 含量的增加和铸锭规格的增大而增加。化学成分对铸 锭裂纹影响很大。
1）控制合金中的Mn 含量
Mn 含量增加，合 金的抗裂力降低，热 裂倾向增大。因此， 应将Mn 控制在允许 范围的下限。
2）控制合金中的Si 含量
3）控制Fe 、Si 比
Si能形成Al（FeMn）Si化合物，破坏Fe的细化晶粒作 用，是有害杂质，应限制在0.3％以下；
Cu对抗蚀性不利（也有人认为微量Cu对抗蚀性有利， 可使点腐蚀变成均匀腐蚀）；
Zn影响不大；
Mg损害表面质量，但有固溶强化作用，能使Al-Mn合 金的强度提高10％，目前已开始大量应用Al-Mn-Mg系合 金。
300×740的3004铸锭同一枝晶内的Fe、Mn、Si含量
靠近枝晶边界的M n 高达1. 03% , 在枝晶内部, 最低含 量仅为0. 481%。为了消除M n 在枝晶内的严重偏析, 在 塑性变形前必须对 铸锭进行均匀化处理。
Mn含量高的合金慢冷时可形成含Mn的初晶化合物， 导致周围母相Mn含量降低（贫Mn），结果出现“亮点” （均匀化时有时也出现）。
界或枝晶间；另一是在A l 中形成过饱和固溶体。
1 2 1－骨骼状共晶 2－块状共晶
3004合金 500×
两种共晶中的化合 物均为A l (M n Fe Si)， 但骨骼状共晶的 Fe/M n 比略低于块 状的。
Mn虽可形成化合物，但在非平衡状态下，Mn主要是 形成过饱和且晶内偏析严重（晶粒外层Mn高，中心Mn 低）的固溶体。原因是结晶温度区间很小（液固相线几 乎重合）以及Mn在铝中的扩散系数低。
三、熔铸工艺要点
1 减少合金的吸氢和氧化倾向
Mg 是合金的主要组元，由于Mg 的化学活性很强， 加入Mg 增大合金的吸氢和氧化倾向。（ 658 ℃时， H2 在Mg 中的溶解度是同温度下H2 在Al 中溶解度的 92. 5 倍；Mg 是极易氧化的金属，且形成的氧化膜疏 松、多孔，不能阻止Mg的继续氧化）
二、性能特点 Mn含量与抗拉强度、延伸率以及热处理工艺间的关系：
随Mn含量增加，强度增加；Mn含量为0.8％时延伸 率最大；热处理对强度影响不大（不能热处理强化）
合金虽不能热处理强化，但由于MnAl6质点有一定的 弥散硬化作用，故强度比纯铝高；
Mn能阻止再结晶过程和细化再结晶晶粒（ MnAl6弥 散质点阻碍晶粒长大）、提高再结晶温度（固溶时可提 高20－100K）； 含Mn合金容易出现挤压效应；
RE 能改变第二相或夹杂物的形貌。
常规铸锭，晶界处第二相 呈粗大鱼骨状或长针状，
RE 元素处理后, 晶界处第 二相为短小的骨骼状
四、工艺性能 不能热处理强化； 冷、热成形性能好； 耐蚀性好（有与纯铝相近的耐蚀性）； 焊接性好（可用所有的焊接方法焊接）； 切削性能不好（粘性大）； 熔炼温度：720－760 ℃；铸造温度：710－730 ℃； 热轧温度：440－520 ℃；热挤温度：320－450 ℃； 退火温度：200－300 ℃（低温）或300－500 ℃（高温）。 （3004液、固相线温度分别为：654 ℃和629 ℃ ）
5456：4.7－5.5
虽然Mg在Al中的溶解度随温度的降低而迅速减小，但 由于沉淀相形核困难，核心少，沉淀相尺寸大，合金时 效效果差；
比
（Mg2Al3 ）有沿晶沉淀倾向，由于其电位（－1.1V） 固溶体低（－0.9V），在腐蚀介质中起阳极作用，
易导致合金产生晶间裂纹及应力腐蚀开裂（SCC）倾向。
3A21主要用于：飞机油箱、油路导管，建筑材料与食 品工业装备等。
六、3004-H19铝合金罐用薄板生产
DI罐（Drawn and Ironed Can）是用3004薄板经深冲和 变薄拉延而成的，对薄板材质要求很高，尤其是制耳率和 强度指标。
薄板厚度一般为0.3－0.45mm，厚度偏差为0.005mm， 制耳率为2－4％，屈服强度达到270－300MPa（3004退火 态时的屈服强度为70MPa），因此需以超硬的H19状态使 用（80％以上的冷变形）。
要达到这样的指标，除采用先进的设备外（控制精度）， 还要求各种工艺参数（均匀化、退火、冷变形程度）的最 佳配合。生产罐用板的水平能反映出铝加工行业的技术先 进性。
工艺要点：
使变形织构和再结晶织构平衡，即用再结晶织构来 抑制或补偿变形织构，从而控制制耳率。
措施：
大变形量冷轧；
高温快速退火；
最后快速冷轧（提高终轧温度，有利于自行退火）， 使板材实际上处于回复状态。
Sc能细化晶粒，抑制再结晶，进一步提高合金的强
度格、尺韧寸性与、耐-A蚀l极性为和接可近焊，性熔。点（高A且l3S稳c的定晶，格可类成型为和 晶-
Al的非均质晶核）
未加Sc，晶粒尺寸较大，晶内有 明显的枝晶组织
加Sc，晶粒尺寸细小，晶内没 有明显的枝晶组织
未加Sc；热轧态；部分再结晶 组织
加Sc；热轧态；保持热加工态 纤维状组织
第二章 3XXX（Al-Mn）系合金
3XXX系合金不能热处理强化，有优秀的抗腐蚀性 能和焊接性能，故又称防锈铝合金（LF）。
MnAl6是与
固溶体相平
衡的相，溶解 度变化虽较大， 但无明显的强 化作用
一、组织特点
初晶相是 ， M n 以两种形式存在：一是形成化合 物, 以 + 化合物二元共晶（离异共晶）形式存在于晶
晶温度的Mn和Cr，也能避免 相沿晶沉淀，得到与高
Mg合金相当的强度，如5454（2.7Mg-0.7Mn-0.12Cr）合 金，既有Al-4Mg合金的强度，又无SCC敏感性。（这种 方法要使强度显著提高有困难）；
合金冷变形后在室温发生“时效软化”现象，即经过 一段时间后强度降低（过程可持续一二十年），因此冷 变形后应进行低温（120－150 ℃ ）稳定化处理。（对防
因此，为了减少合金在熔铸生产中的吸氢和氧化倾 向，提高铸锭的品质，熔铸时应采取适当的措施。
1）采用性能优良的熔剂保护熔体
铝合金熔铸时广泛采用的保护性熔剂是以KCl 、NaCl 为基础成分的熔剂，而对于Al-Mg 系合金则需用以KCl 、 Mg Cl2 为基础成分的熔剂。（避免Na脆）
2）对熔体进行特殊的合金化保护
MnAl6的电位与Al相等（－0.85V），故对Al的抗蚀性 能没有影响（与纯铝的抗蚀性相当，故称防锈Al）；
MnAl6能溶解杂质Fe（形成（FeMn）Al6 ），使针状 的含Fe化合物变成块状，减小Fe的有害影响。
三、杂质和添加元素对组织性能的影响
Fe能细化晶粒（在热变形温度400－500 ℃ 区间能加速 Mn过饱和固溶体的分解，形成的质点起再结晶核心或阻 碍晶粒长大作用）、降低Mn的固溶量，从而减小偏析；
随Si 含量增加，抗裂能力 降低。除了以Si 为主要成分 的5A03 合金外，其它牌号的 合金，在标准允许的含量内 都有一定的裂纹倾向。因此 需限制Si含量。
Fe、Si 比增加，抗裂能力 增加。
此外，与其它各系合金一
样，还需从调整铸造应力、 提高熔体质量等方面采取措 施。
四、常用合金
牌号 Mg
Mn
与Al-Mn合金相比，具有低的密度和更高的强度；缺 点是生产工艺复杂（高Mg合金需稳定化处理）。
快速冷却可使含Mn 相细化；
均匀化组织中的亮点
Mn过饱和易导致合 金退火时（尤其加热 速度慢时），高Mn部 分刚再结晶，而低Mn 部分晶粒已开始长大， 结果退火板材组织不 均，局部晶粒极为粗 大。
防止方法： 铸锭均匀化退火（600－640 ℃ ，8h）； 退火时快速加热，防止在不同浓度区域再结晶先后发生；
源自文库
五、常用合金及应用
有两个牌号3A21（LF21）和3004
牌号 Mn 3A21 1.0－1.6 3004 1.0－1.5
Mg 0.05 0.8－1.3
Fe Si 0.7 0.6 0.7 0.3
Cu Zn 0.2 0.1 0.25 0.25
3004是目前产量最大的合金，主要用于：易拉罐罐身， 各种灯具零部件，化工产品生产与与储存装置等；
对于含 Mg > 3 %的Al-Mg系合金，单纯采用熔剂保护 是不够的，还必须进行合金化保护。实践表明，加入Be 对减少Mg 的烧损、准确控制Mg 含量、提高铸锭表面 质量和防止铸锭裂纹非常有效。
3）选择合理的工艺流程
在允许的条件下，尽量不采用火焰炉熔炼，因为火焰 炉炉气中的H2 O 和CO2使合金的吸氢和氧化加重。
金即使充分退火， 固溶体也不能完全分解，仍处于过
饱和状态，组织不稳定。
解决高Mg合金组织性能稳定性的途径：
1 退火后进行大的冷变形（30－50％，增加位错密度
或 相形核）并在200 ℃ 以上沉淀处理，促进 固溶
体彻底分解和 相均匀分布 ；
2 降低Mg含量（<3％），加入适量能提高强度和再结
第三章 5XXX（Al-Mg）系合金
5XXX系合金不能热处理强化，有优秀的抗腐蚀性能 和焊接性能，故也称防锈铝合金（LF）。
＋Mg2Al3
Mg2Al3 （）
是与 固溶体相 平衡的相，溶 解度变化虽较 大，但无明显 的强化作用。
一、组织性能特点 Mg含量与力学性能的关系：
Mg （<6％）显著 提高强度（每增加1 ％Mg，抗拉强度升 高约34MPa）但不降 低塑性，故一般加工 铝合金的含Mg量均 小于6％。
Cu、Zn、Fe、Si是杂质，应严格限制，但Si改善焊接 性能，故5A03（LF3）加入0.5－0.8Si；
Be能防止高Mg合金熔铸、焊接以及热轧、热挤和锻 造时的氧化，改善表面质量；（Mg含量<0.6％时，氧 化膜的结构是MgO固溶于Al2O3中，当Mg含量>1％时， 则为氧化镁和氧化铝的混合物，致密性差，导致合金 的烧损和吸气增加，易形成夹杂。加入0.005％Be，由 于Be扩散至熔体表面，生成致密的氧化膜，起保护作 用。由于Be有毒，不能加入到接触食品或饮料的铝合 金中。）
合金优秀的抗蚀性只有在 相沿晶界和晶内均匀分布的
情况下才能显现出来。
研究表明：Mg含量<3％时，合金的稳定性极高，无论 是退火还是硬化态，在低于177 ℃长时间加热均不形成沿
晶 相网，对SCC不敏感；但Mg>3.5％以后，特别是硬
化态，随Mg量的升高，SCC敏感性强烈升高，在室温长
时间存放即能沿晶形成连续的 相网膜，因为高Mg合
Cr
Si
5A66 1.5－2.0 －
－
0.005
5052 2.2－2.8 0.1 0.15－0.35 0.25
5154 3.1－3.9 0.1 0.15－0.35 0.25
5182 4.0－5.0 0.2－0.5 0.05－0.25 0.2
Fe 0.01 0.4 0.4 0.35
Al-Mg合金的应用与Al-Mn合金相似，如焊接结构， 油管、焊接油箱、易拉罐盖、化工产品储存容器等，如 5A66用高纯Al生产，制造高反射能力和装饰制品； 5052、5154用于要求良好的工艺塑性和耐蚀性的低载荷 焊接结构；5182用于生产易拉罐盖、汽车车身等。
常规退火
高温快速退火
控制化学成分，如放宽杂质Fe的限制（0.5－0.65％）， 使Mn形成不固溶的（FeMn）Al6 ，减少Mn固溶量进 而减少Mn偏析；Ti可细化晶粒，相对减小偏析等。
注
在Al-Mn合金中，当Fe含量较高以及含Ti时，不用 均匀化也能获得细晶粒板材，但当Mn和Fe含量同时 达到允许的上限时，会出现粗大的（FeMn）Al6化合 物，对轧制不利，一般Mn、Fe总量低于1.7－2.0％。
止高Mg合金 相沿晶沉淀也有效。）
相网状分布
相在晶内均匀分布
二、杂质和添加元素对组织性能的影响
Mn可补充强化（比等量的Mg效果好），使Mg相沉淀 均匀，改善合金的抗蚀性（尤其是抗SCC能力）和稳定 性，但Mn量多时塑性显著下降，故加入量一般<1％；
Cr的作用与Mn相似，改善抗蚀性和可焊性，但加入量 一般<0.35％，否则会与其它元素如Mn、Fe等形成粗大 的金属间化合物（（ MnCr）Al6 、（CrFe）Al7 ），降低 成形性能；此外，Cr能抑制晶核形成，阻碍再结晶晶粒 长大，提高再结晶温度；
2 降低铸锭裂纹倾向
Al-Mg 系合金的裂纹倾向居中等，并随合金中Mg 含量的增加和铸锭规格的增大而增加。化学成分对铸 锭裂纹影响很大。
1）控制合金中的Mn 含量
Mn 含量增加，合 金的抗裂力降低，热 裂倾向增大。因此， 应将Mn 控制在允许 范围的下限。
2）控制合金中的Si 含量
3）控制Fe 、Si 比
Si能形成Al（FeMn）Si化合物，破坏Fe的细化晶粒作 用，是有害杂质，应限制在0.3％以下；
Cu对抗蚀性不利（也有人认为微量Cu对抗蚀性有利， 可使点腐蚀变成均匀腐蚀）；
Zn影响不大；
Mg损害表面质量，但有固溶强化作用，能使Al-Mn合 金的强度提高10％，目前已开始大量应用Al-Mn-Mg系合 金。
300×740的3004铸锭同一枝晶内的Fe、Mn、Si含量
靠近枝晶边界的M n 高达1. 03% , 在枝晶内部, 最低含 量仅为0. 481%。为了消除M n 在枝晶内的严重偏析, 在 塑性变形前必须对 铸锭进行均匀化处理。
Mn含量高的合金慢冷时可形成含Mn的初晶化合物， 导致周围母相Mn含量降低（贫Mn），结果出现“亮点” （均匀化时有时也出现）。
界或枝晶间；另一是在A l 中形成过饱和固溶体。
1 2 1－骨骼状共晶 2－块状共晶
3004合金 500×
两种共晶中的化合 物均为A l (M n Fe Si)， 但骨骼状共晶的 Fe/M n 比略低于块 状的。
Mn虽可形成化合物，但在非平衡状态下，Mn主要是 形成过饱和且晶内偏析严重（晶粒外层Mn高，中心Mn 低）的固溶体。原因是结晶温度区间很小（液固相线几 乎重合）以及Mn在铝中的扩散系数低。
三、熔铸工艺要点
1 减少合金的吸氢和氧化倾向
Mg 是合金的主要组元，由于Mg 的化学活性很强， 加入Mg 增大合金的吸氢和氧化倾向。（ 658 ℃时， H2 在Mg 中的溶解度是同温度下H2 在Al 中溶解度的 92. 5 倍；Mg 是极易氧化的金属，且形成的氧化膜疏 松、多孔，不能阻止Mg的继续氧化）
二、性能特点 Mn含量与抗拉强度、延伸率以及热处理工艺间的关系：
随Mn含量增加，强度增加；Mn含量为0.8％时延伸 率最大；热处理对强度影响不大（不能热处理强化）
合金虽不能热处理强化，但由于MnAl6质点有一定的 弥散硬化作用，故强度比纯铝高；
Mn能阻止再结晶过程和细化再结晶晶粒（ MnAl6弥 散质点阻碍晶粒长大）、提高再结晶温度（固溶时可提 高20－100K）； 含Mn合金容易出现挤压效应；
RE 能改变第二相或夹杂物的形貌。
常规铸锭，晶界处第二相 呈粗大鱼骨状或长针状，
RE 元素处理后, 晶界处第 二相为短小的骨骼状
四、工艺性能 不能热处理强化； 冷、热成形性能好； 耐蚀性好（有与纯铝相近的耐蚀性）； 焊接性好（可用所有的焊接方法焊接）； 切削性能不好（粘性大）； 熔炼温度：720－760 ℃；铸造温度：710－730 ℃； 热轧温度：440－520 ℃；热挤温度：320－450 ℃； 退火温度：200－300 ℃（低温）或300－500 ℃（高温）。 （3004液、固相线温度分别为：654 ℃和629 ℃ ）
5456：4.7－5.5
虽然Mg在Al中的溶解度随温度的降低而迅速减小，但 由于沉淀相形核困难，核心少，沉淀相尺寸大，合金时 效效果差；
比
（Mg2Al3 ）有沿晶沉淀倾向，由于其电位（－1.1V） 固溶体低（－0.9V），在腐蚀介质中起阳极作用，
易导致合金产生晶间裂纹及应力腐蚀开裂（SCC）倾向。
3A21主要用于：飞机油箱、油路导管，建筑材料与食 品工业装备等。
六、3004-H19铝合金罐用薄板生产
DI罐（Drawn and Ironed Can）是用3004薄板经深冲和 变薄拉延而成的，对薄板材质要求很高，尤其是制耳率和 强度指标。
薄板厚度一般为0.3－0.45mm，厚度偏差为0.005mm， 制耳率为2－4％，屈服强度达到270－300MPa（3004退火 态时的屈服强度为70MPa），因此需以超硬的H19状态使 用（80％以上的冷变形）。
要达到这样的指标，除采用先进的设备外（控制精度）， 还要求各种工艺参数（均匀化、退火、冷变形程度）的最 佳配合。生产罐用板的水平能反映出铝加工行业的技术先 进性。
工艺要点：
使变形织构和再结晶织构平衡，即用再结晶织构来 抑制或补偿变形织构，从而控制制耳率。
措施：
大变形量冷轧；
高温快速退火；
最后快速冷轧（提高终轧温度，有利于自行退火）， 使板材实际上处于回复状态。
Sc能细化晶粒，抑制再结晶，进一步提高合金的强
度格、尺韧寸性与、耐-A蚀l极性为和接可近焊，性熔。点（高A且l3S稳c的定晶，格可类成型为和 晶-
Al的非均质晶核）
未加Sc，晶粒尺寸较大，晶内有 明显的枝晶组织
加Sc，晶粒尺寸细小，晶内没 有明显的枝晶组织
未加Sc；热轧态；部分再结晶 组织
加Sc；热轧态；保持热加工态 纤维状组织
第二章 3XXX（Al-Mn）系合金
3XXX系合金不能热处理强化，有优秀的抗腐蚀性 能和焊接性能，故又称防锈铝合金（LF）。
MnAl6是与
固溶体相平
衡的相，溶解 度变化虽较大， 但无明显的强 化作用
一、组织特点
初晶相是 ， M n 以两种形式存在：一是形成化合 物, 以 + 化合物二元共晶（离异共晶）形式存在于晶
晶温度的Mn和Cr，也能避免 相沿晶沉淀，得到与高
Mg合金相当的强度，如5454（2.7Mg-0.7Mn-0.12Cr）合 金，既有Al-4Mg合金的强度，又无SCC敏感性。（这种 方法要使强度显著提高有困难）；
合金冷变形后在室温发生“时效软化”现象，即经过 一段时间后强度降低（过程可持续一二十年），因此冷 变形后应进行低温（120－150 ℃ ）稳定化处理。（对防
因此，为了减少合金在熔铸生产中的吸氢和氧化倾 向，提高铸锭的品质，熔铸时应采取适当的措施。
1）采用性能优良的熔剂保护熔体
铝合金熔铸时广泛采用的保护性熔剂是以KCl 、NaCl 为基础成分的熔剂，而对于Al-Mg 系合金则需用以KCl 、 Mg Cl2 为基础成分的熔剂。（避免Na脆）
2）对熔体进行特殊的合金化保护
MnAl6的电位与Al相等（－0.85V），故对Al的抗蚀性 能没有影响（与纯铝的抗蚀性相当，故称防锈Al）；
MnAl6能溶解杂质Fe（形成（FeMn）Al6 ），使针状 的含Fe化合物变成块状，减小Fe的有害影响。
三、杂质和添加元素对组织性能的影响
Fe能细化晶粒（在热变形温度400－500 ℃ 区间能加速 Mn过饱和固溶体的分解，形成的质点起再结晶核心或阻 碍晶粒长大作用）、降低Mn的固溶量，从而减小偏析；
随Si 含量增加，抗裂能力 降低。除了以Si 为主要成分 的5A03 合金外，其它牌号的 合金，在标准允许的含量内 都有一定的裂纹倾向。因此 需限制Si含量。
Fe、Si 比增加，抗裂能力 增加。
此外，与其它各系合金一
样，还需从调整铸造应力、 提高熔体质量等方面采取措 施。
四、常用合金
牌号 Mg
Mn
与Al-Mn合金相比，具有低的密度和更高的强度；缺 点是生产工艺复杂（高Mg合金需稳定化处理）。
快速冷却可使含Mn 相细化；
均匀化组织中的亮点
Mn过饱和易导致合 金退火时（尤其加热 速度慢时），高Mn部 分刚再结晶，而低Mn 部分晶粒已开始长大， 结果退火板材组织不 均，局部晶粒极为粗 大。
防止方法： 铸锭均匀化退火（600－640 ℃ ，8h）； 退火时快速加热，防止在不同浓度区域再结晶先后发生；
源自文库
五、常用合金及应用
有两个牌号3A21（LF21）和3004
牌号 Mn 3A21 1.0－1.6 3004 1.0－1.5
Mg 0.05 0.8－1.3
Fe Si 0.7 0.6 0.7 0.3
Cu Zn 0.2 0.1 0.25 0.25
3004是目前产量最大的合金，主要用于：易拉罐罐身， 各种灯具零部件，化工产品生产与与储存装置等；
对于含 Mg > 3 %的Al-Mg系合金，单纯采用熔剂保护 是不够的，还必须进行合金化保护。实践表明，加入Be 对减少Mg 的烧损、准确控制Mg 含量、提高铸锭表面 质量和防止铸锭裂纹非常有效。
3）选择合理的工艺流程
在允许的条件下，尽量不采用火焰炉熔炼，因为火焰 炉炉气中的H2 O 和CO2使合金的吸氢和氧化加重。
金即使充分退火， 固溶体也不能完全分解，仍处于过
饱和状态，组织不稳定。
解决高Mg合金组织性能稳定性的途径：
1 退火后进行大的冷变形（30－50％，增加位错密度
或 相形核）并在200 ℃ 以上沉淀处理，促进 固溶
体彻底分解和 相均匀分布 ；
2 降低Mg含量（<3％），加入适量能提高强度和再结
第三章 5XXX（Al-Mg）系合金
5XXX系合金不能热处理强化，有优秀的抗腐蚀性能 和焊接性能，故也称防锈铝合金（LF）。
＋Mg2Al3
Mg2Al3 （）
是与 固溶体相 平衡的相，溶 解度变化虽较 大，但无明显 的强化作用。
一、组织性能特点 Mg含量与力学性能的关系：
Mg （<6％）显著 提高强度（每增加1 ％Mg，抗拉强度升 高约34MPa）但不降 低塑性，故一般加工 铝合金的含Mg量均 小于6％。