粉末锻造6061铝合金组织和性能研究

崔千航、王乐恬，黄朋朋，吴亚科，王华磊、江峰

（1.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，陕西 西安 710049；    2.西安天歌之城材料科技有限公司，陕西 西安 710000）

摘要：粉末锻造技术将传统的压制烧结粉末冶金技术与精密闭式热模锻技术的优点相结合，对烧结的预压件在闭式模具中进行一次锻打即可产出力学性能优良的近净成型产品。本文以Al-Mg-Si系6061铝合金为模型材料研究合金的粉末锻造工艺以及力学性能，对烧结6061铝合金进行热模拟分析，得到其本构方程和热加工图，之后通过闭式热模锻制备了粉末锻造6061铝合金，并对比研究了锻造态合金与烧结态合金T6热处理前后微观组织与力学性能。结果表明，烧结6061铝合金热加工性能较好，在425-500 ℃/0.01-1 s^-1范围内变形时无失稳现象。相较于烧结态合金，锻造态合金平均晶粒尺寸由12.3 μm变为9.6 μm，合金元素分布更加均匀，致密度由96.68%提升至99.71%，硬度由HV40.9提升至HV64.7，屈服强度提高75%，可达129 MPa，抗拉强度提高58%，可达220 MPa，断后延伸率提高138%，可达29.6%；经过T6热处理之后，锻造态合金的主要强化相主要为β"相和β相，其硬度、屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为HV135.2、301 MPa、372 MPa和12.0%。

关键词：粉末锻造；热加工图；微观组织；力学性能；T6热处理