0 前言

再生铝不属于国家控制的高能耗、高污染行业。与原铝生产相比，每生产1t再生铝可以节约95%的能源，同时可节水10t、节约固体材料11t。在废旧铝再生过程中排放的污染物仅相当于原铝生产的10%。通常再生铝可通过精炼和净化、化学成分调整制成各种铸造铝合金和变形铝合金，进而加工成铝铸件或塑性加工铝材。本文试图研究一种新的Al-Mn-Mg-Si-Fe-Cu系列变形铝合金，其特点是Si、Fe含量较高，并研究不同固溶工艺和时效工艺（T4/T6）条件对合金组织与性能的影响。

“张家店经营渔需农资，信誉不错，服务好，待人真诚，这厢里人家有困难，咱得帮衬一下！”隔壁乡镇的粮油种田大户老李说着就行动，率先开来电瓶小三轮，进店装货了。

根据《实施意见》，省水利厅调整了《辽宁水利发展“十二五”规划纲要》，涉及各类水利建设任务8类72项，规模以上工程26 486个，水利投资规模1100亿元，是“十一五”时期的3倍，资金筹集压力巨大。

1 试验材料及方案

该Al-Mr-Mg-Si-Fe-Cu合金的具体成分如表1所示。

与地方高校协同创新，签订协同创新协议及协同培养合作框架协议，探讨公共数学课联考，推进教考分离以及分类分级教学改革，实现信息资源和教学资源共享，打造公共数学教学质量工程，规范课堂教学监控，开展学科竞赛的联赛活动．

 

表1 化学成分（质量分数/%）

  

样品Si Fe Cu Mn Mg Ti Al 1#2#3#0.51 0.72 0.73 0.42 0.51 0.53 0.14 0.15 0.28 1.22 1.36 1.34 1.19 1.22 1.35 0.032 0.041 0.029余量余量余量

采用半连续铸造法生产合金铸锭，熔炼时严格控制工艺参数，控制炉内外熔体除气和除渣效果。熔体氢含量≤0.15mL/（100gAl），铸锭厚度500mm，晶粒度等级一级以内。经均匀化退火后进行热轧、冷轧，最终轧至0.20mm厚度的带材。然后进行固溶处理，室温水淬，再分别进行自然时效（T4）及人工时效（T6）。对经过T4/T6处理后的样品在万能电子拉伸机上进行力学性能测试，同时在PC9A数字微欧计上进行电导率检测。试样用10%高氯酸电解抛光10s，使用蔡司Axio Observer显微镜观察固溶前后的显微组织。试样热处理工艺方案：经550℃/15min固溶处理后水淬，然后进行如下三种时效工艺处理：

1#、2#和3#合金在550℃/15min固溶处理、室温水淬8h后分别在室温、140℃、160℃和200℃下人工时效15min，所测合金力学性能（强度和延伸率）结果如图1和图2所示。

 

表2 8h后的热处理制度

  

3#140℃/15min 160℃/15min 200℃/15min合金时效工艺1#140℃/15min 160℃/15min 200℃/15min 2#140℃/15min 160℃/15min 200℃/15min

图9是三种合金固溶处理前后的微观组织。从图9（a）至图9（f）固溶前、后的第二相观察可以看出，固溶后尺寸较大的第二相依然存在并且无多大的变化，而细小弥散的第二相则相对减少。其中2#、3#样细小弥散的第二相变化最明显，固溶后的细小弥散相数量减少明显，特别是3#样固溶前后组织变化最大。因为固溶后析出的脱溶相无法用普通的光学显微镜观察得到，这说明试样合金中的大量细小弥散的可强化相在固溶过程中已经固溶到基体，其中1#样经过固溶处理后，只有少量的第二相固溶到基体中。

 

表3 80h后的热处理制度

  

3#200℃/15min 240℃/15min 260℃/15min合金时效工艺1#200℃/15min 240℃/15min 260℃/15min 2#200℃/15min 240℃/15min 260℃/15min

总体来看，三种试验合金均出现了热处理强化效果，不同时效温度产生的强化效果不同。

2 试验结果及分析

2.1 力学性能

2.1.1 固溶处理后8h力学性能

依据卫生部2002年《中药新药治疗耳鸣的临床研究指导原则》[5]，年龄大于18周岁，小于65周岁，以主观耳鸣为主诉,且耳鸣间断发作在3个月以上，或持续发作在1个月以上，耳部检查鼓膜完整，活动度良好，乳突X片或CT片排除中耳、内耳疾患；辨证参考王世贞《新世纪第二版中医耳鼻咽喉科学》[6]肾精亏虚型，表现为耳鸣如蝉，昼夜不息，安静时尤甚，听力逐渐下降，或见头晕眼花，腰膝酸软、虚烦失眠，夜尿频多，发脱齿摇，舌红少苔，脉细弱或细数。知情同意接受治疗者，纳入试验病例。

（1）固溶处理后8h进行人工时效，时效工艺如表2所示。

  

图1 固溶处理8h后时效温度对强度的影响

  

图2 固溶处理8h后时效温度对延伸率的影响

从图1可以看出，三种试验合金固溶处理后，2#、3#合金均比1#合金强度高，2#、3#合金性能相差不大。经过140℃、160℃和200℃人工时效后，三种合金强度均有不同程度的提高，但是1#合金强度提高不明显，而2#、3#合金强度提高较明显。并且2#与3#合金随温度的不同，强度变化也不同：在低温段，2#合金强度高于3#合金，但是到了200℃，3#合金强度增加较大，强度高于2#合金。

落实“四有两责”，建立统一、权威、高效的监管新体系。县区局食品药品监管科室和监管人员占比大幅度提高，乡镇街道全部建立食品药品监管所。小机关、大稽查、强基层、全点位、网格化体系四级贯通。执法办案、检验检测、投诉举报、基层基础建设经费预算逐年增加，办公用房、执法装备配备到位。机构改革成果得到省市督察部门认可。

通过电导率的检测可以判定固溶处理时铝合金固溶体的过饱和程度[1]，固溶处理前后的电导率变化越大，过饱和程度越大。对三种试样固溶及时效后的电导率进行检测的结果如图6、图7和图8所示。

（3）自然时效的力学性能与电导率。时效处理后进行力学性能、电导率检测和微观组织观察与分析。

2.1.2 固溶处理后80h力学性能

第三，休闲文化视野下的书法更加重视行为过程，这不仅包括一般认为的“写写字”的书法行为，还表现为参观书法展览的过程、旅游书法胜地的过程等等。重过程，不重结果，比如参加比赛为了获奖，参加展览为了加入书法家协会，或者上级领导要求写书法作品的行为，这些为目的(结果)的书法与作为休闲书法的主旨想去甚远。休闲书法就是纯粹为了享受书法的乐趣，如细细揣摩兰亭书法艺术学院摄制的《纸上的舞蹈》①，体会笔墨任意渗化的舒适和惬意就是典型的例子。

三种合金在固溶处理、室温水淬80h后分别在室温、200℃、240℃和260℃下人工时效15min，所测合金力学性能结果如图3和图4所示。

  

图3 固溶处理80h后时效温度对强度的影响

  

图4 固溶处理80h后时效温度对延伸率的影响

对比图3和图1可以看出，经过固溶处理+80h自然时效，三种合金均比固溶处理+8h自然时效的强度有所提高，其中1#合金在自然时效的情况下比低温的人工时效强度要高，而再经过人工时效后，其强度可以进一步的提高。但是抗拉强度提高幅度有限，而屈服强度却有明显的提升。2#合金在经过80h的自然时效条件下是三种合金中强度最高的，在经过高温人工时效后，抗拉强度小幅度提高，随着温度进一步提高变化不大，但是屈服强度在260℃时有了大幅度的提高。3#合金同样在自然时效的情况下有所提高，抗拉强度在人工200℃时效的情况下达到最大值，之后随着温度升高而下降；屈服强度与2#合金基本相同，在260℃时有了大幅度的提高。

从图4可以看出，在自然时效的情况下，三种合金的延伸率都没有太大的变化，但经过人工时效后，延伸率都有所下降，特别是在260℃时效时，下降最明显。

从图6可以看出，固溶处理前，1#、2#样的电导率相差不大，而3#样的电导率最低。经过固溶处理后，三种试验合金电导率均出现不同程度的下降，其中2#、3#合金下降最多，1#合金下降最少，说明2#、3#合金在固溶处理时的过饱和程度最高，3#合金略高于2#合金。同时，经过自然时效后，三种合金电导率也出现不同程度的下降，1#合金的下降幅度较大，3#下降幅度最平缓，但是1#合金的电导率始终高于2#、3#合金，而3#合金电导率始终都是最低的。从图7可以看出，固溶8h后，经过人工时效，三种合金电导率均都是先降低，随着人工时效温度的提高，电导率也开始增加，3#合金增加幅度较大，200℃时效后电导率超过了自然时效下的电导率。从图8可以看出，固溶8h后，经过人工时效，三种合金电导率都高于自然时效下的电导率，并且随着人工时效温度的提高，电导率增加，特别是1#合金的增加幅度最大，3#合金增幅最小。

图5是三种合金固溶处理、自然时效8h、80h、168h后检测的力学性能。

  

图5 固溶处理后自然时效时间对力学性能的影响

从图5可以看出，1#合金在自然时效后的强度增加最少，2#合金最多，3#合金则低于2#合金；而延伸率则相对变化不大。

载抗肿瘤药物的壳聚糖纳米粒氨基化靶向修饰物的研究进展 ……………………………………………… 陈雨晴等（13）：1850

2.2 电导率

从图2中可以看出三种合金在时效处理后其延伸率都有所下降，2#、3#合金的延伸率比1#合金要更低，其中3#合金的延伸率随时效温度的变化呈V形，在低温时效时延伸率下降明显，时效温度升高后，延伸率有所回升；2#合金也有这种现象，延伸率最低出现在160℃的时候。

  

图6 固溶处理前后及自然时效时间对电导率的影响

  

图7 固溶处理8h后人工时效温度对电导率的影响

  

图8 固溶处理80h后人工时效温度对电导率的影响

2.1.3 三种试验合金自然时效下的力学性能

2.3 微观组织

（2）固溶处理后80h进行人工时效，时效工艺如表3所示。

 

  

图9 三种试样固溶前与固溶后的显微组织对比

3 试验结果分析

试验的铝合金中，Mn在Al中的溶解度低，在凝固冷却时析出的Mn和Al形成分散的第二相MnAl6。由于试验铝合金中Fe的存在，Fe会融入（Fe Mn）Al6，若Fe与Si同时存在，则会形成α-Al12（Fe Mn）Si化合物。试验铝合金都是Si含量比Fe多，在这种情况下会出现β-Al9Fe2Si相化合物。在铸造条件下，由于Mn元素的存在，试验铝合金最优形成的第二相是MnAl6/（Fe Mn）Al6，其次才会形成少量Mg2Si等其他第二相。试验合金经过均匀化后，MnAl6/（Fe Mn）Al6转化成大量α-Al12（Fe Mn）Si，余量的Si与Mg优先形成Mg2Si。而Mg2Si为热处理可处理强化相，故热处理可强化相的数量将决定材料在固溶处理后性能的变化幅度。

目前试验的三种铝合金中，Si含量都在0.5%以上，Mn含量要比Mg略高，从合金的分类来说，试验的三种合金可归类于3×××系铝合金。但是由于Si与Mg这两种合金元素的含量比普通的3×××系铝合金要高，这就造成了试验的铝合金中会出现一定数量的Mg2Si，经过固溶处理后会析出可强化的Mg2Si相。

从力学性能的检测结果来看，1#合金由于Si含量在三种试验铝合金中最低，所以1#合金的强化效果提升不大，经过自然时效或人工时效后抗拉强度最高增加29MPa，多余的Mg元素固溶在基本中。同样的，从电导率的检测和显微组织观察可知，1#合金的电导率任何状态下都高于2#、3#合金；1#合金的显微组织表明其固溶后溶入基体的可强化相较少。说明1#合金Mg2Si相的数量要少于2#、3#合金。

2#合金与1#合金相比，最大的变化点是Si提高，从前面的1#合金分析可知，Si的提高部分基本是与Mg形成Mg2Si相，2#合金中可强化相Mg2Si比1#合金多，所以2#合金在自然时效的情况下，抗拉强度提高了51MPa，抗拉强度在人工时效的情况下最高达到263MPa，材料强度在固溶后提高明显。电导率的变化及显微组织的变化同样说明2#合金材料的可强化相较多。

3#合金与1#合金相比，Si、Cu、Mg都高于1#合金，其中Si元素控制与2#合金相当，Cu、Mg都高于1#、2#合金。先从Cu、Mg元素分析，一般情况下，Al-Cu合金的可热处理强化相为Al2Cu，在有Mg的情况下为Al2CuMg，但是3#合金中的Cu含量也只有0.275%，远低于Mg的1.35%含量。同时，文献表明，当Cu含量≤1.0%时，Cu主要是固溶在基体中，Cu的强化基本属于固溶强化。自然时效会降低电导率，这是由于GP区的形成导致电子强烈散射[2]。固溶处理过程中，溶质原子溶入基体，产生晶格畸变，基体点阵电子散射源的数量和密度增加，传导电子被散射的程度增加，平均自由程减少，导致电阻率的升高、电导率的降低。研究表明，固溶体中合金元素浓度对电导率的影响最大[3]。3#合金中的Cu基本固溶在基体中，导致3#合金的电导率始终最低。

3#合金Mg含量比2#合金的高，按理应该存在更多的可强化相，从图9可以看出3#合金组织前后变化最大，但从性能检测情况来看，3#合金在经过自然时效后，抗拉强度没有2#合金的强度高。在固溶8h时进行人工时效，只有在200℃时高于2#的强度，并且3#合金的延伸率在各种条件下均不如1#及2#合金，也就是说Cu元素在固溶处理后，将影响Mg2Si的脱溶速度，并且是降低其脱溶速度，析出的强化相需要更长时间达到平衡相，在人工时效加速脱溶情况下，才能降低其影响。

根据延伸率的变化规律，我们可以看出三种合金在更高的温度时效时，延伸率都出现了不同程度的下降，特别是在固溶80h后260℃时效时，延伸率出现急剧的下降，而屈服强度急剧升高，说明材料的综合性能出现了明显的恶化。各种脱溶相是单独形核的，故脱溶相的大小将影响到最终的综合性能，在材料恶化的情况下，脱溶相的尺寸急剧增加，使得材料的延伸率降低，屈服强度增加，但抗拉强度却没有明显增加。

4 结论

(1）试验的三种新Al-Mn-Mg-Si-Fe-Cu系变形铝合金均存在热处理强化效果，不同时效工艺产生的强化效果不同。其中在已研究的热处理工艺条件下，2#合金具有最高的强度，3#合金次之，1#合金最低。

(2）在自然时效条件下，2#合金可更快实现时效强化，3#合金由于Cu含量的增加，可能降低了强化相的脱溶速度，而由于Cu含量总体都不高，在合金中主要是固溶在基体中而无析出强化作用；Si含量的增加有利于提高合金强度。

与国外的机构库建设的高速发展相比，我国目前还处于起步阶段。吴建中[3]2004年初发表文章探讨了机构库对图书馆整体管理模式的冲击，将知识库的概念引入我国。2005年7月，北京大学图书馆率领国内50多所高等院校图书馆联合发表《图书馆合作与信息资源共享武汉宣言》，在宣言中明确指出我国高校图书馆应“建设特色馆藏，开展特色服务，建立一批特色学术机构库（Institutional Depository）”[4]。从那之后，机构知识库的建设在国内，特别是我国高校图书馆逐步开启[5]。

(3）经人工时效可加速合金材料的强化效果，但过高的时效温度会恶化材料的力学性能，如260℃时效后合金强度下降的同时延伸率也会急剧下降。

参考文献

[1]宁爱林，将寿山，彭北山.铝合金的力学性能及其电导率[J].轻金属，2005（6）：34-36

[2]王祝堂，田荣璋.铝合金及其加工手册[M].长沙：中南大学出版社，2000

[3]丁小理，高森田.电导率与铝合金挤压制程稳定性的研究[J].铝加工，2016（2）：45-49