微量Sc對噴射成形Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金組織與性能的影響.pdf

1、本論文主要采用金相顯微鏡、X射線衍射分析儀、掃描電子顯微鏡、能譜分析、維氏硬度計(jì)、室溫及高溫拉伸等測試設(shè)備，對噴射成形Al-12Zn-2.6Mg-1.8Cu-0.18Zr-xSc（x=0,0.1,0.15,0.2）沉積態(tài)、擠壓態(tài)及固溶態(tài)合金進(jìn)行了組織與性能的分析研究，總結(jié)了從制坯到熱處理整個過程中超高強(qiáng)鋁合金顯微組織的演變規(guī)律，并揭示了合金的強(qiáng)化機(jī)制，從而為優(yōu)化噴射沉積超高強(qiáng)鋁合金成分設(shè)計(jì)與后續(xù)的熱加工成形過程提供依據(jù)，以達(dá)到充分提高材

2、料使用性能的目的。論文主要研究結(jié)果如下：
　　采用50 kg超音速霧化沉積設(shè)備制備了尺寸為Φ220×260 mm的Al-12Zn-2.6Mg-1.8Cu-0.18Zr-xSc(x=0,0.1,0.15,0.2）合金坯錠，致密度為95％~99％，沉積坯表面光滑，無孔洞等宏觀缺陷。相比于鑄態(tài)的枝晶組織，快速凝固沉積態(tài)合金呈現(xiàn)等軸晶組織形態(tài)，極大地抑制了偏析現(xiàn)象的發(fā)生，晶粒尺寸分布在10~50μm之間。由于Sc元素的作用，含Sc合金的微

3、觀組織得到明顯細(xì)化，其中0.15％Sc合金晶粒最小，約為15μm。合金中第二相主要由晶界處網(wǎng)絡(luò)狀相和晶內(nèi)的針狀相以及少量不規(guī)則塊狀相組成，能譜及X射線衍射分析結(jié)果顯示這些第二相均為MgZn2相。
　　沉積態(tài)合金經(jīng)熱擠壓后粗大的第二相被充分破碎并沿?cái)D壓方向均勻分布，合金中存在的孔隙等缺陷消除彌合，組織達(dá)到完全致密化，等軸晶粒沿?cái)D壓方向被拉長，形成織構(gòu)組織。對擠壓態(tài)合金采用T6熱處理，熱處理后合金顯示出優(yōu)異的室溫及高溫力學(xué)性能，其中0