锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响
mn元素在铝合金中的作用
mn元素在铝合金中的作用铝合金是一种广泛应用的金属材料，其优良的性能使其在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。
而其中，mn元素作为铝合金中的重要合金元素之一，发挥着重要的作用。
mn元素可以显著提高铝合金的强度和硬度。
铝合金的强度主要取决于其中的合金元素和晶粒尺寸。
mn元素能够与铝形成固溶体，使晶格结构更加均匀，从而提高合金的强度和硬度。
此外，mn元素还能够抑制晶粒的长大，细化晶粒尺寸，增加晶界的数量，进一步提高合金的强度和硬度。
mn元素可以提高铝合金的耐蚀性能。
铝合金在使用过程中容易受到氧化、腐蚀等环境影响，降低其使用寿命。
而mn元素能够与铝形成致密的氧化物膜，有效阻止氧化物和腐蚀介质的侵蚀，提高铝合金的耐蚀性能。
此外，mn元素还能够吸附在铝合金表面，形成一层保护膜，进一步提高铝合金的抗腐蚀能力。
mn元素还可以改善铝合金的加工性能。
铝合金具有良好的可塑性和可加工性，可以通过各种工艺进行成型和加工。
而mn元素的添加可以降低铝合金的热处理温度和加工硬化率，提高其热加工性能。
此外，mn元素还能够降低铝合金的热膨胀系数，提高其热稳定性，使其在高温环境下的性能更加稳定。
mn元素还可以改善铝合金的焊接性能。
铝合金在焊接过程中容易产生焊缝裂纹和气孔等缺陷，影响其焊接质量。
而mn元素的添加可以改善铝合金的熔化性能，降低熔化温度和焊接温度梯度，减少焊接变形和应力集中，提高焊接接头的强度和密封性。
mn元素还可以改善铝合金的热处理性能。
铝合金在热处理过程中容易产生晶界腐蚀、析出相过多或过少等问题，影响其性能。
而mn元素的添加可以调节合金元素的析出相行为，提高合金的热处理稳定性，使其在热处理过程中获得更好的显微组织和性能。
mn元素在铝合金中具有重要的作用。
它可以显著提高铝合金的强度和硬度，改善其耐蚀性能和加工性能，提高焊接性能和热处理性能。
因此，在铝合金制造和应用过程中，合理控制mn元素的添加量和处理工艺，可以有效提高铝合金的综合性能，满足不同领域的需求。
铝锰合金简介介绍
阳极氧化
通过阳极氧化工艺可以在铝锰合 金表面形成一层氧化膜，提高其 耐腐蚀性能和耐磨性能。
06
铝锰合金的市场前景与发展趋 势
市场现状与需求分析
市场需求增长
01
随着制造业和建筑业的快速发展，铝锰合金的市场需求不断增
长。
市场竞争激烈
02
铝锰合金行业竞争激烈，企业数量众多，市场集中度逐渐提高
。
环保要求提高
铝锰合金简介介绍
汇报人： 2023-12-14
目录
• 铝锰合金概述 • 铝锰合金的制备方法 • 铝锰合金的物理与化学性能 • 铝锰合金的腐蚀与防护 • 铝锰合金的加工与连接技术 • 铝锰合金的市场前景与发展趋
势
01
铝锰合金概述
定义与性质
定义
铝锰合金是一种以铝为基体，添加锰 元素形成的合金。
性质
腐蚀速率的影响因素
环境湿度、温度、pH值、接触 的化学物质等都会影响铝锰合
金的腐蚀速率。
防护措施与技术
表面处理
通过表面涂层、阳极氧化、喷涂等方式，提 高铝锰合金的耐腐蚀性。
改变环境条件
控制环境湿度、温度、pH值等，减少对铝 锰合金的腐蚀。
阴极保护
通过外加电流或牺牲阳极等方法，使铝锰合 金成为阴极，从而降低腐蚀速率。
铝锰合金可以用于制造建筑结构、门 窗、幕墙等，具有轻质、高强、耐腐 蚀等优点。
能源领域
铝锰合金可以用于制造太阳能电池板 支架、风力发电机叶片等，具有耐腐 蚀、高强度等优点。
01
02
汽车制造
铝锰合金可以用于制造汽车车身、发 动机部件等，具有减轻车身重量、提 高燃油经济性等优点。
03
航空航天
铝锰合金可以用于制造飞机机身、发 动机部件等，具有高强度、轻质、耐 腐蚀等优点。
铸造铝合金的化学成分和力学性能表
铸造铝合金的化学成分和力学性能表引言铝合金是一种常用的材料，具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优点，在航空航天、汽车制造、建筑等领域有广泛的应用。
本文将介绍铸造铝合金的一些常见化学成分以及其对力学性能的影响。
化学成分铸造铝合金的化学成分多样，其中主要包括以下几种元素：1. 铝（Al）：是铸造铝合金的主要成分，具有良好的可铸性和良好的机械性能。
2. 硅（Si）：是常见的铸造铝合金成分，能够提高合金的铸造性能和强度。
3. 铜（Cu）：是常用的合金添加元素，能够提高合金的抗腐蚀性和机械性能。
4. 镁（Mg）：是一种轻质元素，能够增加合金的强度和韧性。
5. 锌（Zn）：能够提高合金的强度和耐腐蚀性。
6. 锰（Mn）：能够提高合金的抗腐蚀性和机械性能。
力学性能铸造铝合金的力学性能与其化学成分密切相关。
以下是一些常见铸造铝合金的力学性能指标：1. 抗拉强度（Ultimate tensile strength，UTS）：是指材料在拉伸加载下破坏的最大应力。
铸造铝合金的抗拉强度通常在100MPa 至500MPa之间。
2. 屈服强度（Yield strength）：是指材料在拉伸加载下开始发生可观的塑性形变的应力点。
铸造铝合金的屈服强度通常在50MPa 至400MPa之间。
3. 延伸率（Elongation）：是指材料在断裂前的拉伸变形百分比。
铸造铝合金的延伸率通常在2%至20%之间，高强度合金则较低。
4. 冲击韧性（Impact toughness）：是指材料抵抗冲击载荷的能力。
铸造铝合金具有较高的冲击韧性，通常在10kJ/m2至50kJ/m2之间。
5. 硬度（Hardness）：是指材料抵抗局部压缩的能力。
铸造铝合金的硬度通常在50HB至150HB之间。
结论铸造铝合金的化学成分与力学性能之间存在着密切的关系。
了解合金的成分以及相关的力学性能，对于选择合适的铸造铝合金材料具有重要意义。
在实际应用中，需根据具体要求选择合适的铸造铝合金，以获得最佳的力学性能。
各元素对铝合金性能影响
各元素对铝合金性能影响铝合金是由铝与其他元素（如铜、镁、锰、硅等）合金化而成的材料。
不同元素的加入会对铝合金的性能产生不同的影响。
以下将对各元素对铝合金性能的影响进行详细讨论。
1. 铜（Cu）：铜是常用的合金元素之一，加入适量的铜可以显著提高铝合金的强度和硬度。
铜的溶解能力较小，容易形成均匀分布的预cipitate ，增强铝合金的固溶强化效果。
然而，过多的铜会降低铝合金的塑性和热变形能力。
2.镁（Mg）：镁是常用的合金元素之一，它可以显著提高铝合金的强度和韧性。
镁具有良好的固溶强化效果，通过形成Mg2Al3等固溶体粒子，增加了铝合金的强度。
同时，镁在冷变形时会细化晶粒，提高抗应力腐蚀开撕性能。
然而，过多的镁会导致铝合金的可焊性和耐热性下降。
3.锰（Mn）：锰的主要作用是固溶强化铝合金。
适量的锰可以提高铝合金的强度和硬度，提高耐热性能。
锰也能够抑制晶粒长大，细化晶粒，提高抗应力腐蚀性能。
然而，过量的锰会导致铝合金的塑性下降。
4.硅（Si）：硅是常用的合金元素之一，它可以显著提高铝合金的强度和耐蚀性。
硅可以形成硅铝溶液，在晶界处形成硬度较高的细小Si粒子，抑制晶粒长大。
硅还能提高铝合金的耐磨性和耐蚀性能。
然而，过多的硅会导致铝合金的塑性下降。
5.锌（Zn）：锌的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。
锌可以溶解在铝中并形成固溶体，提高铝合金的强度和硬度。
锌还能提高铝合金的耐腐蚀性能。
然而，过多的锌会降低铝合金的塑性。
6.铁（Fe）：铁的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。
同时，铁还能提高铝合金的耐氧化性能。
然而，过多的铁会降低铝合金的韧性和塑性。
7.锡（Sn）：锡的加入可以提高铝合金的强度和硬度。
锡能够与铝形成固溶体，增强铝合金的固溶强化效果。
然而，过多的锡会降低铝合金的塑性和热变形能力。
8.钛（Ti）：钛的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。
钛能够形成稳定的钛化合物，如TiAl3等，通过固溶强化提高合金的强度和硬度。
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
压铸铝合金中各元素的作用和影响
压铸铝合金中各元素的作用和影响1. 硅（Si）硅是大多数压铸铝合金的主要元素。
它能改善合金的铸造性能。
硅与铝能组成固溶体。
在577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65％，室温时为0.2％、含硅量至11.7％时，硅与铝形成共晶体。
提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。
二元铝基合金有高的耐蚀性。
当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。
2. 铜（Cu）铜和铝组成固溶体，当温度在548℃时，铜在铝中的溶解度应为5.65％，室温时降至0.1％左右，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。
3. 镁（Mg）在高硅铝合金中加入少量（约0.2～0.3％）的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。
含镁8％的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。
4. 锌（Zn）锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。
至于含锌量很高的ZL401铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。
5. 铁（Fe）在所有铝合金中都含有害杂质。
因铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7 和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，这种组织还会使合金的流动性减低，热裂性增大，但由于铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈。
当超过0.6％后，粘模现象便大为减轻，故含铁量一般应控制在0.6～1％范围内对压铸是有好处的，但最高不能超过 1.5％。
6. 锰（Mn）锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5％以下的锰存在。
含锰量过高时，会引起偏析。
7. 镍（Ni）镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。
铝锰合金应用及研究现状毕业论文
铝锰合金应用及研究现状毕业论文铝锰合金应用及研究现状毕业论文第一章绪论1.1课题来源及研究意义随着科学技术不断发展，现代社会对材料综合性能的要求越来越高，尤其在航空航天、汽车工业、精密仪器等工业领域。
在这种背景下，颗粒增强铝基复合材料以其具有高比强度、比刚度、低热膨胀系数、良好耐磨性能等优异性能受到各国科研机构及人们的广泛关注和研究。
至今，在很多实际应用中，亦有不俗的表现，取得了良好的社会效益和经济效益。
我们这里主要颗粒增强铝基复合材料在较高抗腐蚀性和耐磨性上的应用，主要表现在将铝基复合材料应用在输送管道和刹车轮、活塞等需要搞耐磨性的重要部件。
同时随着国家的大兴节水灌溉工程，需要大量的配套设备，包括喷灌机具、管材、灌水器、过滤器和防渗塑膜等，但是由普通铸铁、铝合金、黄铜等传统材料制备出来的配套设备都存在没有很好的稳定摩擦性能，使用寿命都比较短等缺点，尤其是在我国条件恶劣的干旱地区使用时段时间内就要更换，大大地增加成本，对于发展一系列低成本、高性能、寿命长的新型材料是国家迫切的要求。
本论文主要是结合国家自然基金项目“高矿化度水质下三氧化二铝颗粒增强铝锰合金复合材料的冲蚀腐蚀机制研究”，批准号：（50861008），通过对颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能进行了研究，初步分析了相关的实验现象，为进一步的研究工作奠定基础。
本文通过研究铝锰合金以及以它为基体添加Al2O3作为增强体制备的颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能，了解材料的摩擦磨损行为以及磨损机制，分析影响材料摩擦磨损性能的主要因素，以期寻找提高材料摩擦磨损性能的途径，扩展材料的使用领域。
目前颗粒增强铝基复合材料在军用和民用领域正在发挥着越来越重要的作用。
对于航空航天、先进武器系统、医疗器械、汽车工业、电子工业、精密仪器以及和体育用品等方面，颗粒增强铝基复合材料亦有不俗的表现，取得了良好的社会效益和经济效益[3]。
在我国干旱的地区使用大量的节水灌溉部件，每年因摩擦所造成的磨损很大，我们希望在不久的将来由颗粒增强铝基复合材料制成的节水灌溉部件。
合金元素对Al-Zn-Si-Mg系合金组织和性能的影响
２ ０ １ ３年 ４月
・
铸 造
设
备
与 工
艺
Ａ ｐ ｒ ． ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ２
Ｆ Ｏ Ｕ Ｎ Ｄ Ｒ Ｙ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
试 验 研究 ・
合金 元素对 Ａ １ … Ｚ ｎ Ｓ ｉ Ｍｇ系合金组织和性能的影 响
氏硬度提 高 ８ ． ７ ５ ％。 随着含 ｓ ｉ 量的增加 ， 合金组织 中的共 晶硅逐渐增 多， 合金硬度提 高 了６ ． ３ ３ ％。 当Ｍ ｇ 元素含量
由０ ． １ ％增加到 ０ ． ３ ％时 ， 合金微 观组织变化不显著 ， 但是 ， 合金硬度提 高了 ３ ． ７ ５ ％。 关键词 ： Ａ ｌ － Ｚ ｎ — ｓ ｉ — Ｍ ｇ合金 ； 合金 元素 ； 显微组织 ； 布 氏硬度
Ａ ｌ — ｚ ｎ — Ｓ ｉ — Ｍ ｇ 系合金具有 良好 的铸造性能 ， 缩 孔 和热烈倾 向较小 ， 并且 ， 该合金具有较好的焊接 性能和切削加工性能。 其成分 （ 质量分数 ， ％） 为： ｚ ｎ
大， 需证 模具 正 常工作 而不变 形 。然 而 ， 目前 国 内外 ， 对铝
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｍａ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｚ ｎ， Ｓ ｉ ａ ｎ ｄ Ｍｇ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｂ ｒ ｉ ｎ ｅ ｌ ｌ ｈ ａ ｒ ｄ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ａｌ － Ｚ ｎ — ｓ ｉ —Ｍｇ Ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ｏ ｆ
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锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响Prepared on 24 November 2020锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响季飞蔡元华张济山郝斌（北京科技大学新金属材料国家重点实验室 100083）摘要：利用光镜，扫描电镜和X射线衍射的观察以及力学性能检测，研究了在高强铝合金中加入锰后对合金固溶组织、拉伸性能以及断口形貌的影响。
结果表明，加入锰后能使固溶温度得到提高；通过断口形貌SEM扫描可以看出，含锰铝合金的韧窝比不含锰铝合金要细小，在不出现粗大含锰相时，加锰后断口上沿晶断裂减小；同时在高强铝合金中添加锰元素能提高材料的屈服强度和极限抗拉强度。
关键词：喷射成形；超高强铝合金；显微组织；Mn；性能分类号：Influence of Mn content on microstructure of spray-formed 7xxx seriesaluminum alloyJI Fei, CAI Yuan-hua, ZHANG Ji-shan, HAO Bin(State Key Laboratory of Advanced Metal Material 100083) Abstract: The affect of Mn on solution structure，tensile strength andmicrographs of fracture of ultra-high strength aluminum alloys were studied by use of OP,SEM and XRD analysis. The results show that Mn element will increase solution temperature; aluminum alloy with manganese has smaller size of dimple and lower fraction of intergranual fracture surface than those of aluminum alloy without manganese when coarse precipitates containing manganese did not appear;with manganese added, it will improve YS and UTS of high strength aluminum alloy.Key words: spray deposition; ultra-high strength aluminum alloy; microstructure; Mn; property前言高强铝合金具有密度小，强度高，加工性能好等特点，在航空航天和交通运输等领域得到广泛应用。
作为主要航空航天结构材料的铝合金正向超高强度、耐腐蚀、低密度、耐热方向发展[1，2]。
其中，Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金具有广阔应用前景，其发展方向是进一步提高合金的强度和综合性能[2]。
在材料制备过程中，通过细化晶粒，提高合金元素的固溶度，添加微量元素，减少杂质含量，选择合适的热处理工艺等方法都可以提高铝合金的强度和塑性。
随着热处理工艺的日趋完善，在铝合金中添加微量元素从而提高铝合金的综合性能越来越受到研究者的重视。
近年的研究发现，在7xxx系铝合金中添加锰，不仅能细化晶粒、阻碍基体晶粒长大和再结晶，而且，在不降低铝合金塑性和韧性的情况下，能显着地提高铝合金强度[3-5]。
这主要是由于在铝合金固溶体中形成了细小弥散的含锰相，这种在合金中均匀分布的含锰相的产生阻碍了晶粒的长大。
同时由于含锰相的硬度比铝合金固溶体的硬度大许多，在合金塑性变形时，含锰相促进了晶粒的均匀变形，使滑移难以进行，从而降低了合金中的应力应变集中。
本文分析了用喷射成形工艺制备的超高强铝合金中加入锰含量为%~%的三种7xxx 系超高强铝合金，确定了在超高强铝合金中添加锰元素对铝合金固溶处理和拉伸性能的影响，为喷射成形超高强铝合金成分设计以及变形加工热处理提供依据。
1．实验方法实验用合金成分如表1。
雾化气体为工业纯氮气，雾化压力为；喷射时接受基板转速为接收盘旋转速度3060rpm，接受基板下降速度为0.5mm/sec，雾化距离380400mm ，斜喷角2030°，喷射沉积雾化温度为720750℃。
沉积坯经机加工之后进行挤压。
挤压温度为420℃，挤压比为20：1。
固溶处理时间定为90min，固溶温度分别为470℃、480℃、490℃、500℃。
设置了两种时效制度，分别为120℃×24h和130℃×20h。
组织分析和能谱分析在Cambridge-S250型扫描电镜（SEM）上进行，X射线衍射在Philips APD-10型射线衍射仪上完成，强度测试在MTS810力学性能试验机上进行。
表1 合金化学成分Table1 compositions of alloys（mass fraction，%）2．试验结果及讨论2.1 Mn对固溶态组织的影响图1是不含锰元素的铝合金和含锰元素的铝合金在不同固溶温度下同一放大倍数的光镜照片对比图。
从图中可以看出，当温度达到480℃时，不含锰元素的铝合金已经开始出现部分再晶粒现象，而含锰元素的铝合金在480℃时晶粒还十分细小，没有发生再结晶。
温度达到490℃时，不含锰元素的铝合金出现完全再结晶，含锰元素的铝合金出现部分再结晶。
从光镜照片对比中可以看出，含锰元素的铝合金晶粒长大速度明显比不含锰元素铝合金的晶粒长大速度要慢。
从图中可以得出，锰元素的加入能有效的阻止晶粒长大，从而能够提高合金的固溶温度，进而达到在固溶处理过程中使铝合金中的第二相粒子充分回溶的目的。
（a） %Mn,480℃ (b) %Mn,490℃(c) %Mn,480℃ (d) %Mn,490℃图1 固溶态合金金相组织照片Pictures of metallographic microstructure after solution treatment图2为固溶组织扫描电镜照片。
从左图中可以看出，当固溶温度达到480℃时，不含锰元素的铝合金晶内的析出相基本上都已经回溶，在晶内已经看不到细小的白色点状相，只在晶界上尚有少量白色点状相。
通过能谱分析可知，这些晶界上未溶的白色点状相为富铜相，可知含铜相的溶解温度较高。
含锰铝合金的扫描电镜照片如右图所示，通过能谱可知，在晶界上存在亮白色的富铜相[7]和方块状的含锰相两种相。
根据有关文献报道，如果冷却速度足够大，锰在合金中的固溶度能达到%[6]。
但是由于喷射成形过程中冷速不够，在冷却过程中，在晶界上析出了含锰相，含锰相的尺寸大约在4～10μm 之间。
在挤压过程中，有部分含锰相被破碎，大部分含锰相的长轴沿挤压方向发生旋转，所以从垂直挤压方向看含锰相只有方块状，没有长条形状。
（a ） %Mn ，480℃ （b ） %Mn,480℃图2 高强铝合金固溶态SEM 照片SEM pictures of high strength aluminum alloy after solution treatment图3为含锰量为%的铝合金固溶处理后的X 射线衍射图。
从图中的XRD 分析可以看出，随温度升高，铝合金中的第二相粒子逐渐回溶。
当固溶温度达到480℃时，经固溶处理后，MgZn 2相已经差不多全部溶解在基体中。
当固溶温度达到500℃时，部分Al 6Mn 相溶解到基体中，同时沿挤压方向的织构消除，晶粒发生完全再结晶。
从X 射线衍射曲线上显示为在挤压过程中消失的衍射峰在曲线上重新出现。
不含锰铝合金的X 射线曲线和含锰铝合金的基本相同，就是曲线中没有MnAl 6相。
I n t e n s i t y / c p s Diffraction angle / °图3 含%Mn 的高强铝合金的XRD 分析XRD analysis of high strength aluminum alloy with % Mn2.2 合金力学性能表1所列是485℃，90min+120℃，24h固溶、时效处理后的铝合金拉伸性能测试结果。
从表中可以看出，在加入锰元素后，铝合金的断裂强度σb和屈服强度σ都有很大提高，延伸率略有下降。
由此可见，目前所制备的锰增韧铝合金达到了较高的强度水平。
通过比较可知，铝合金强度的提高主要是由于在合金内部析出了含锰相。
含锰相主要有两种形态。
一种为在喷射过程中析出的含锰相，这种含锰相尺寸较大，一般为4～10μm，呈长条形，沿晶界析出。
一种为热处理过程中析出的含锰相，这种含锰相尺寸细小，一般不超过1μm，呈现晶须状，在晶内析出。
少量粗大含锰相对合金性能的影响尚不明确，但如果析出大量粗大含锰相，将会降低合金的性能。
当锰含量达到%时，由于喷射成形过程中冷速不够，由于在晶界上析出了大量的大尺寸含锰相，成为合金断裂的断裂源，所以铝合金的拉伸力学性能有所下降。
如何在喷射成形过程中提高锰元素在沉积坯中的固溶度，使锰元素能在后续热加工过程中以晶须状析出，是当前研究的一个重点。
表2 铝合金室温拉伸强度2.3合金断裂行为从图4（a）中可见，不含锰铝合金的拉伸件呈现纤维状延伸断裂，断口以微孔聚集而成的韧窝为主，有少量晶界裂纹，显示断裂属于第二相粒子引起的晶内断裂与沿晶断裂的混合型断裂[8]。
而在含锰铝合金中纤维状组织减少，相对不含锰铝合金，其沿晶断裂有所减少。
从图4（c）和图4（d）中可以看出，含锰铝合金大部分韧窝为分布均匀的等轴韧窝，直径约小于1μm。
不含锰铝合金韧窝尺寸大部分大于5μm。
可见，在铝合金中添加锰元素后能使断口韧窝尺寸减小。
根据Nam等人的研究结果[9]：含Mn沉淀相作为一种位错不可切割的粒子，它们和位错的交互作用，阻止了位错的运动，使得拉伸时硬化指数明显提高，同时使得滑移在合金每一个晶粒中均匀发生以及促使平面滑移向交滑移转变，形成晶粒中均匀分布的细小滑移带，而不是产生局部的应变或应力集中，从而使合金维持一个较为恒定一致的延伸率，也随之使断口韧窝尺寸减小。
对于含有锰元素的铝合金，在断口上还分布着一些尺寸为2～6μm的孔洞，是在试样拉伸过程中，晶界上粗大的含锰相脱离铝合金基体时导致。
从图4（c）和4（d）中可以看出，当锰含量不同时，随着锰含量的增加，由于粗大的含锰相数量增加，铝合金试样断口上沿晶断裂有所增加。
（a） %Mn （b） %Mn（c） %Mn （d） %Mn图4 高强铝合金拉伸断口（SEM）像Tensile SEM fractographs of high strength aluminum alloy3．结论1．在高强铝合金中加入锰元素后在固溶过程中能有效抑制晶粒长大，达到提高固溶温度，让第二相粒子充分回溶的目的。