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Al-Mg-Si合金是铝合金中一个非常重要的系列，该系合金密度低、耐腐蚀、焊合性好，具有良好的综合机械性能，属于中强度铝合金，在汽车材料、建筑材料、生活器具材料中应用广泛。普通Al-Mg-Si合金不具备抗菌能力，从而在一定程度上限定了其使用范围，同时容易发生微生物腐蚀，减少相关材料的使用寿命。传统抗菌金属材料多为在金属材料表面制备一层抗菌层，其优点是制备方法简单方便，但易剥落，从而失去抗菌能力，并且容易对外界物质产生污染。本文向普通Al-Mg-Si（6063）合金中分别添加1%、3%、5%的Zn元素，0.1%、0.5%、0.8%的Ag元素以及0.3%、0.6%、1%的稀土元素，制备出新的成分的铝合金。通过覆膜法以及平板计数法进行抗菌实验检测合金的抗拒能力；利用金相显微镜、维氏硬度测试机、微分差热分析仪、万能拉伸试验机、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电化学工作站对合金的组织与性能进行检测和研究，实验结果发现： 普通的Al-Mg-Si合金没有抗菌抑菌能力，加入Zn元素之后，合金具备了一定的抗菌能力，并且随着Zn元素的升高，抗菌能力增强，对铸态Al-Mg-Si-Zn合金进行锻造、固溶、时效处理后，抗菌能力增强；添加Ag元素之后的铝合金抗菌能力增强，并且不经抗菌热处理，铸态Al-Mg-Si-Ag合金的抗菌能力依然较强，经过锻造、固溶及时效处理，合金抗拒能力提高；添加稀土元素之后的合金抗菌能力与普通Al-Mg-Si合金相比，并未得到明显改善，对含稀土Al-Mg-Si合金进行锻造、固溶、时效处理，其抗菌能力仍未得到明显的改变。经锻造+510℃，1.5h固溶处理+170℃，8h时效处理后的Al-0.9%Mg-0.5%Si-3%Zn合金，经锻造+510℃，1.5h固溶处理+170℃，6h时效处理的Al-0.9%Mg-0.5%Si-0.8%Ag合金具有较为良好的抗菌能力。 添加Zn元素之后，Al-Mg-Si合金中出现了新的强化相MgZn2相，Zn含量由1%增加到3%时，合金的晶粒得到细化，时效硬度增大，机械性能提高，当Zn含量增加到5%时，硬度又开始降低；Ag元素能够提高合金的时效硬度，促进时效强化的进行，随着Ag含量升高，Al-Mg-Si-Ag合金硬度升高；在稀土元素含量在0.3%—0.6%之间时，Al-Mg-Si-RE合金的硬度随稀土元素含量升高而升高，当含量达到1%时，合金机械性能受到损害。 Zn元素改善了合金的耐腐蚀性能；Ag元素使Al-Mg-Si合金的耐腐蚀性能降低；稀土元素含量为0.3%-0.6%时，随着含量的升高，合金耐腐蚀性能升高，超过和低于此范围均会对合金的耐腐蚀性能造成损害。固溶处理有助于提高合金的耐腐蚀性能。固溶处理后的Al-0.9%Mg-0.5%Si-3%Zn、Al-0.9%Mg-0.5%Si-0.1%Ag、Al-0.9%Mg-0.5%Si-1%RE的耐腐蚀性能较好。 对分别添加Zn、Ag以及RE元素的Al-Mg-Si合金进行固溶+峰值时效处理，室温下测试其各自的拉伸性能，实验结果表明：Zn元素降低了Al-Mg-Si合金的延伸率，使其塑性降低，但提高了抗拉强度；Ag元素在降低Al-Mg-Si合金延伸率的同时提高了其抗拉强度；RE元素对合金的延伸率影响不明显，在0.3%-0.6%范围内，可以提高合金的抗拉强度，但是超过0.6%时，合金的抗拉强度又会降低。 关键词：Al-Mg-Si合金、抗菌、组织性能、热处理 |
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