基于相图计算的新型Al-Mg-Si-Cu-Mn合金设计OA

以相图热力学计算相关原理为基础,计算了新型Al-Mg-Si-Cu-Mn合金在不同Mg含量、不同Mg/Si质量比下的相组成,并对合金在铸态下的力学性能进行了模拟,得到成分为Al-1.5Mg-1.1Si-0.8Cu-0.2Mn(简记为1.5Mg-1.1Si)和Al-1.0Mg-1.0Si-0.8Cu-0.2Mn(简记为1.5Mg-1.1Si)两种铝合金。采用光学金相显微镜、扫描电镜以及室温拉伸试验,对上述两种不同成分的铝合金进行了显微组织观察和力学性能测试。结果表明,随着Mg含量、Mg/Si质量比的同时增大,1.5Mg-1.1Si合金的平均晶粒尺寸为81.10μm,比1.0Mg-1.0Si的平均晶粒尺寸减小了18.5%;1.5Mg-1.1Si合金的最大抗拉强度达到了177 MPa,相比于1.0Mg-1.0Si合金平均提高了12.5%。整体上1.5Mg-1.1Si合金的力学性能和显微组织得到了一定程度的优化与提高。同时,模拟计算结果与实验结果得到了相互映证,可以说明相图热力学计算软件JMatPro有利于提高合金成分设计的效率。