微量鈧和鋯對Al-Zn-Mg合金組織與性能的影響.pdf

1、采用力學(xué)性能測試、X射線衍射(XRD)物相分析、金相(OM)和透射電子顯微組織(TEM)觀察，研究了兩種Al-6.0Zn-2.0Mg-0.12Zr和Al-6.0Zn-2.0Mg-0.2Sc-0.12Zr合金不同處理狀態(tài)下的組織性能、高溫組織性能和焊接接頭組織性能。結(jié)果表明： (1)復(fù)合添加Sc、Zr可以顯著提高合金的最終力學(xué)性能，在固溶狀態(tài)下，含Sc的Al-Zn-Mg合金抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度比未添加Sc的合金分別提高40 MPa、

2、54 Mpa，時效狀態(tài)下，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別提高25MPa、35MPa。 (2)初生Al3(Sc，Zr)和Al3Sc粒子起非均質(zhì)晶核的作用，可強(qiáng)烈細(xì)化合金的鑄態(tài)晶粒組織；次生Al3(Sc，Zr)和Al3Sc粒子與基體共格，強(qiáng)烈釘扎位錯和晶界，阻礙晶界的遷移和亞晶粒的長大，對合金加工變形組織中的亞結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的穩(wěn)定化作用，抑制了合金的再結(jié)晶。 (3)Al-Zn-Mg合金強(qiáng)度隨試驗溫度升高而下降，塑性隨之增加。高溫下過渡

3、相η＇相粗化以及η＇相向平衡相的轉(zhuǎn)變是主要的軟化機(jī)制。 (4)微量Sc，Zr在Al-Zn-Mg合金中以Al3(Sc，Zr)粒子形式存在，這種化合物熱穩(wěn)定性好，高溫下仍然保持彌散強(qiáng)化和亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的作用。 (5)微量Sc、Zr能明顯提高Al-Zn-Mg合金的高溫強(qiáng)度，300℃時抗拉強(qiáng)度提高了53 MPa，同時合金塑性保持在較高水平。 (6)Al-Mg-Sc-Zr焊絲與Al-Zn-Mg-Zr和Al-Zn-Mg-Sc-Z

4、r合金有很好的相容性，在氬弧焊條件下，兩種合金板材帶余高的焊接接頭的拉伸力學(xué)性能分別為：Al-Zn-Mg-Zr合金：σb=409MPa，σ0.2=248MPa，δ5=6.8％，焊接系數(shù)為0.77；Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金：σb=447MPa，σ0.2=2.89MPa，δ5=7.6％，焊接系數(shù)為0.80。 (7)焊接熱循環(huán)過程中Al-Zn-Mg合金焊接接頭熱影響區(qū)沉淀強(qiáng)化相粗化，導(dǎo)致該區(qū)出現(xiàn)明顯的軟化；而添加了微量Sc、Z