共格Al3(Sc1−xZrx)粒子提升高强铝合金棒材强度和耐蚀性能的机理

摘要：

本文运用低钪和锆微合金化技术、力学和腐蚀性能测试及现代显微组织表征方法,在Al-5.98Zn-1.88Mg-0.41Cu合金棒材中添加0.10％Sc和0.09％Zr(质量分数),引入二次共格Al3(Sc1-xZrx)粒子,且避免了初生Al3(Sc1-xZrx)微米粒子生成.结果表明:共格粒子平均尺寸为15 nm,与基体完全共格,点阵错配度约为1.16％,可使挤压态、固溶态、T5和T6态Al-Zn-Mg-Cu合金屈服强度分别提升230 MPa(72.1％)、78 MPa(55.3％)、138 MPa(32.1％)和112 MPa(24.2％),强化效果显著.理论计算表明,奥罗万析出强化为该粒子的主要强化机制.此外,尽管是钪添加量低,但生成的共格粒子仍可有效减小成品棒材中的大角度晶界比例,抑制晶界周围溶质原子区域的形成,可使欠时效、峰时效和过时效合金平行于挤压方向的抗剥落腐蚀等级由EC、EB和EA分别提高至EA、EA和PC级(垂直于挤压方向无晶间腐蚀敏感性),并使欠时效、峰时效和过时效合金的晶间腐蚀深度分别由34.1μm、29.1μm和25.5μm降至27.7μm、24.5μm和17.4μm.

关键词：铝合金、强化机制、腐蚀性能、共格粒子、显微组织

所属期刊栏目：31

分类号：TG146.2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;中国科协青年人才托举工程资助项目;湖南省自然科学基金;湖南省自然科学基金

在线出版日期：2021-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1436-1451