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29.09.2016 | Original Paper | Ausgabe 3/2017

Journal of Materials Science 3/2017

Effect of Zn addition on the precipitation behaviors of Al–Mg–Si–Cu alloys for automotive applications

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 3/2017
Autoren:
M. X. Guo, X. K. Zhang, J. S. Zhang, L. Z. Zhuang

Abstract

Effect of Zn addition on the precipitation kinetics and age-hardening response of Al–Mg–Si–Cu alloys was investigated by differential scanning calorimetry (DSC), hardness measurements, tensile tests and microstructural characterization. The results show that, compared with the Zn-free alloy, both the starting and peak temperatures in the DSC curve, and activation energy of β″ precipitation of Zn-added Al–Mg–Si–Cu alloy decrease significantly, corresponding to the greatly improved precipitation kinetics and age-hardening response, i.e., a hardness increment of 70HV after aging at 185 °C for 20 min. Moreover, the peak hardness and tensile properties can also be greatly enhanced after adding 3.0 wt% Zn even exhibiting a ductile fracture feature in the peak-aged state. No precipitates of the Al–Zn–Mg alloy system appear in the Zn-added Al–Mg–Si–Cu alloys after aging at 185 °C, and pre-β″, β″, and L precipitates are still the main precipitates in the two alloys after peak aging treatment. Finally, based on the microstructural evolution, a schematic diagram of precipitation in the Al–Mg–Si–Cu–Zn alloy is put forward, and the relationship between mechanical properties and microstructure is also established.

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