Влияние термической обработки на микроструктуру и механические свойства сплава Al–Mg–Si–Sc–Zr с избытком Si

В работе исследовался сплав Al–Mg–Si, не содержащий скандия и циркония, а также сплав Al–Mg–Si–Sc–Zr с избытком кремния. Для сплава Al0,3Mg1Si0,3Sc0,15Zr была проведена многоступенчатая термическая обработка, включающая в себя отжиг при температуре 440 °С в течение 8 ч, высокотемпературный отжиг при 500 °С в течение 0,5 ч и искусственное старение при температуре 180 °С с выдержкой 5 ч. Сплав Al0,3Mg1Si подвергался отжигу при 550 °С в течение 8 ч, затем проводилось искусственное старение аналогично сплаву с добавками Sc и Zr. Для изучения тонкой структуры проводилось исследование при помощи просвечивающей электронной микроскопии. В литом состоянии и после каждой стадии термической обработки определялись механические свойства сплавов. Установлено, что в сплаве, легированном Sc и Zr, уже на стадии формирования литой структуры происходит образование частиц Al₃Sc. При последующем искусственном старении происходит распад пересыщенного твердого раствора с образованием частиц β" (Mg₅Si₆), улучшающих механические свойства. Установлено, что в сплаве с содержанием скандия формируется меньше частиц β" (Mg₅Si₆), в результате его прочностные свойства несколько хуже, чем у базового сплава. Кроме того, данные частицы крупнее, чем в сплаве, не содержащем скандий. Это объясняется тем, что для сплава со скандиевыми добавками невозможно проведение полноценной закалки.