微量Zr,Er和Y对Al-Zn—Mg—Cu合金铸态组织的影响
Zr含量对Er变质Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响
Zr含量对Er变质Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响李玉章;孙彦华;吉全鑫;冯炜光;李雨耕;包稚群【期刊名称】《有色金属工程》【年(卷),期】2024(14)3【摘要】在含0.3%Er的Al7Si0.3Mg合金中添加Zr,通过光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)对试样的显微组织进行表征,用高分辨X射线衍射仪(XRD)进行物相组成分析,并测试其力学性能,研究不同含量的Zr对合金微观组织形貌以及力学性能的影响。
结果表明,添加Zr元素后,Zr与Er形成了第二相颗粒Al3Er和Al3Zr,这些第二相粒子在铝液凝固过程中起到双重形核和细化作用,显著细化α-Al和共晶Si 的分枝,提高了合金的力学性能。
但若Zr添加过多,则会和Er在合金内部形成过多的金属间化合物,削弱变质效果,引起抗拉强度和延伸率下降。
Zr含量为0.2%时效果最好,其抗拉强度达到182 MPa,伸长率为6.4%,较未添加Zr元素的合金抗拉强度和伸长率分别提高了16.7%和33.3%。
【总页数】8页(P27-33)【作者】李玉章;孙彦华;吉全鑫;冯炜光;李雨耕;包稚群【作者单位】昆明冶金研究院有限公司;有色金属强化冶金新技术国家重点实验室;昆明理工大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TG146【相关文献】1.Zr+Er及Zr+Y对Al-Mg-Si-Cu-Mn-Cr合金组织和拉伸力学性能的影响2.Er含量对均匀化退火前后Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr合金组织及力学性能的影响3.合金元素对Mg-Er-Zn-Zr合金铸态组织和力学性能的影响4.Ca微合金化对Mg-8Gd-1Er-1Zn-0.5Zr-xCa合金显微组织和力学性能的影响5.添加Yb和Zr对Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Zr的两种添加方式对Al-Zn-Mg合金铸锭质量的影响
Zr的两种添加方式对Al-Zn-Mg合金铸锭质量的影响韩华;殷云霞;于继顺;赵国娟;张志永;王强【摘要】介绍了在某Al-Zn-Mg合金中分别使用Al-5Zr和Mg-25Zr两种中间合金添加Zr对铸锭质量的影响.铸锭质量全分析结果表明,使用优质的Al-5Zr、Mg-25Zr中间合金向Al-Zn-Mg合金添加Zr对铸锭的表面质量影响不大,但前者铸锭的综合性能要优于后者的,且Mg-25Zr中间合金存在不易保存,加入温度高,恶化铝合金熔体质量,生产成本高等缺点.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2012(040)006【总页数】6页(P34-38,42)【关键词】中间合金;熔体过热;力学性能;粗大金属间化合物;质量分析【作者】韩华;殷云霞;于继顺;赵国娟;张志永;王强【作者单位】东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG292Zr在铝合金中的扩散速度极慢，能够与铝形成过饱和固溶体，均匀化退火时析出的含Zr微细弥散质点可有效地抑制再结晶。
在Al-Zn-Mg合金中加入Zr，能明显降低应力腐蚀开裂敏感性和焊接裂纹倾向性。
目前铝合金熔炼时添加Zr的主要原料有锆氟酸钾(K2ZrF6)、Al-Zr中间合金、Mg-Zr中间合金和Zr添加剂等。
锆氟酸钾(K2ZrF6)和Zr添加剂由于熔炼时的能耗大，搅拌时熔体烧损多，工人的劳动强度大，且熔体氧化、吸气严重，熔体中带入的碱金属多，夹杂多，所以在用途比较重要的制品中一般不使用K2ZrF6和Zr添加剂。
本试验对一种Al-Zn-Mg合金分别采用Al-5Zr中间合金和Mg-25Zr中间合金来添加Zr，考察它们对铸锭质量的影响。
微量 Zr、Er对导线用耐热铝合金性能的影响
微量 Zr、Er对导线用耐热铝合金性能的影响摘要：本文研究了微量Zr、Er对导线用耐热铝合金性能的影响。
通过添加不同量的Zr、Er元素，分析其对耐热铝合金的晶粒度、机械性能和耐热性能的影响，并探讨了其作用机理。
结果表明，适量的Zr、Er元素可以显著提高耐热铝合金的晶粒度和强度，并增强其抗氧化和耐腐蚀能力。
本研究对于优化导线用耐热铝合金的性能具有重要的理论和实际意义。
关键词：Zr；Er；导线用耐热铝合金；晶粒度；机械性能；耐热性能正文：介绍了导线用耐热铝合金的研究背景和意义，以及Zr、Er对耐热铝合金性能的影响。
通过试验及分析，得出以下结论：1. Zr、Er元素的加入可以显著提高导线用耐热铝合金的晶粒度，晶粒细化效果最明显的是在添加0.2% 的Zr和0.1%的Er时发生的，此时合金的晶粒度最小，而后逐渐加大Zr、Er元素的含量，并不会继续晶粒细化，反而可能会引起再粗化。
2. Zr、Er元素的加入可以提高导线用耐热铝合金的强度，而且随着Zr、Er元素含量的增加连续增高。
其中，在添加0.2%的Zr和0.1%的Er时，合金的屈服强度和抗拉强度分别比未添加Zr、Er的铝合金提高了30%和25%以上。
3. Zr、Er元素的加入可以显著提高导线用耐热铝合金的抗氧化和耐腐蚀能力，而且随着元素含量的增加连续增强。
特别是，在添加0.2%的Zr和0.1%的Er时，合金的抗氧化寿命和耐腐蚀性能分别比未添加Zr、Er的铝合金提高了30%以上。
结论：适量的Zr、Er元素的加入可以显著提高导线用耐热铝合金的晶粒度和强度，并增强其抗氧化和耐腐蚀能力。
其作用机理可能是由于Zr、Er元素的存在，使得合金中形成的间隙相对较小，形成更完整的晶态结构，因而导致了晶粒的细化和强度的增加。
同时，由于Zr、Er元素在铝合金表面形成了致密的氧化膜，并且能与溶液中的氧等物质起化学反应，从而提高了合金的抗氧化和耐腐蚀性能。
本研究为导线用耐热铝合金的优化开发提供了一定的理论和实践指导，同时为深入理解Zr、Er元素在铝合金中的作用机理提供了一些有用的思路。
微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响
微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响杜勋贵;尤俊华;曲迎东;周楠;王顺成【摘要】采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机,研究了微量Cu 元素对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:Al-Zn-Mg-Cu 合金铸态组织由α-Al枝晶和晶间非平衡共晶相组成,经均匀化处理和挤压后,共晶相弥散分布在铝基体上.随着Cu含量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的抗拉强度逐渐升高,伸长率先增后减.当Cu质量分数为0.4％时,伸长率达到最大值.当Cu含量为0.6％时,合金挤压板材的抗拉强度为439.4MPa,伸长率为15.9％,与未添加Cu元素的Al-Zn-Mg合金挤压材相比,其抗拉强度和伸长率分别提高了13.5％和9.7％.【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2018(012)003【总页数】5页(P191-195)【关键词】Al-Zn-Mg合金;挤压;固溶;时效【作者】杜勋贵;尤俊华;曲迎东;周楠;王顺成【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110870;广东省材料与加工研究所,广东广州510650;沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110870;广东省材料与加工研究所,广东广州510650;广东省材料与加工研究所,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】TG146.2铝合金具有密度小、耐腐蚀、易回收利用等优点，在交通运输工具上的应用日益扩大.采用高强度铝合金制造大型结构件是实现交通运输工具轻量化的有效措施[1-3].Al-Zn-Mg合金是可热处理强化的中高强铝合金，具有优良的焊接性能、抗弹性能和较好的挤压加工性能，代表性牌号有7003和7005铝合金[4].现有牌号的Al-Zn-Mg合金的强度偏低，难以满足交通运输工具大型结构件对铝合金强度的要求.Al-Zn-Mg-Cu合金属于超高强度铝合金，代表性牌号有7050，7075和7085铝合金，但现有牌号的Al-Zn-Mg-Cu合金由于Zn，Mg含量较高，特别是加入了大量Cu，虽然提高了合金的强度和抗应力腐蚀性能，但也严重损害了合金的焊接性能，无法满足大型结构件的焊接工艺要求[5].为了满足交通运输工具大型结构件对高强可焊铝合金的需求，本文在Al-Zn-Mg合金的基础上添加微量Cu元素，研究了微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响.1 试验材料与方法试验材料为Al-Zn-Mg合金，该合金是以质量分数99.85%铝锭、99.95%镁锭、99.9%锌锭经熔炼而成.经SPECTROMAX光电直读光谱仪测定，该合金的元素质量分数为：Zn 6.01%，Mg 1.12%，Si 0.075%，Fe 0.089%，余量为Al.实验设备为200 kg熔铝炉和半连续铸造机.在熔铝炉内于760 ℃加热熔化Al-Zn-Mg合金，分别添加0，1%，2%和3%的Al-20Cu合金(对应Al-Zn-Mg合金中的Cu质量分数分别为0，0.2%，0.4%，0.6%)，再加入质量分数0.2%的Al-5Ti-1B合金杆进行晶粒细化处理，经精炼除气除渣和静置保温30 min后，将合金液半连续铸造成直径100 mm的Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒.在25 kW箱式电阻炉内将Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒加热至420 ℃保温2 h，再升温至460 ℃继续保温24 h进行均匀化处理，然后用水雾强制冷至室温.将合金圆棒表面去皮后加热到420 ℃，在630 t挤压机上挤压成宽60 mm、厚6 mm的Al-Zn-Mg-Cu合金板材，挤压模具温度为400 ℃，挤压比为20∶1，挤压速率为1.2 m/min.将合金挤压板材在470 ℃固溶处理2 h，水淬后，在130 ℃人工时效24 h，最后随炉冷却到室温.在Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒和挤压板材上分别取样，试样经磨制、抛光后，用体积分数2.5%HNO3+1.5%HCL+1%HF的混合酸水溶液腐蚀，用LEICA-DMI3000M金相显微镜进行观察.分别用JEOLJXA-8100型扫描电镜电子探针和DMAX-RC型X-射线衍射仪对挤压板材试样的物相进行分析.在固溶时效处理后的合金挤压板材上沿挤压方向取样，并加工成拉伸试样, 在DNS200型电子拉伸试验机上进行室温拉伸试验，拉伸速率2 mm/min，拉伸试样的形状尺寸如图1所示. 图1 拉伸试样的形状尺寸 Fig.1 Shape and size of tensile test sample2 实验结果与分析2.1 显微组织图2为Cu含量不同的Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒的显微组织.从图2可看到，Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒的显微组织主要由α-Al枝晶晶粒和晶间共晶相组成.图2(a)显示，未加Cu元素时，Al-Zn-Mg合金圆棒的α-Al枝晶尺寸较为粗大.这是由于晶间共晶组织的数量相对较少，导致晶界较为细小且不连续.从图2(a)～2(d)可看到，随着Cu含量的增加，Al-Zn-Mg-Cu合金的α-Al枝晶尺寸略有减小.这是由于晶间共晶组织的数量增多，导致晶间变宽并形成连续网状.Al-Zn-Mg-Cu合金半连续铸造的凝固过程属于非平衡凝固过程，当合金液冷却到液相线温度以下时，α-Al晶核首先从合金液中析出，然后Al原子不断向α-Al晶核表面沉积，α-Al晶核开始以树枝状方式不断凝固并长大成α-Al枝晶晶粒.随着合金液的持续凝固，液相成分发生变化，固液界面前沿的溶质元素Zn，Mg，Cu不断向残留液相扩散富集，并在液相和固相内造成成分梯度，引起扩散现象和溶质再分配.当温度降低到合金的共晶转变温度时，α-Al枝晶晶间的液相开始发生共晶转变，在晶界上逐渐析出由MgZn2，AlZnMgCu和Al2CuMg相共同构成的多元非平衡共晶组织[6-7].图2 Cu含量不同的Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒的显微组织Fig.2 Microstructure of Al-Zn-Mg-Cu alloy round bar with different Cu content(a)不含铜；(b)0.2%Cu；(c)0.4% Cu；(d)0.6% Cu图3为Al-Zn-Mg-Cu合金挤压板材的显微组织.从图3可看到，Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒经均匀化处理和挤压成形后，α-Al枝晶和晶间连续网状共晶组织已消失，未完全溶解的共晶相MgZn2，AlZnMgCu和Al2CuMg弥散分布在铝基体上.随着Cu含量的增加，铝基体上分布的弥散相的数量也越多.Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒经过高温均匀化处理后，部分晶界非平衡共晶相MgZn2，AlZnMgCu和Al2CuMg得到溶解，Zn，Mg，Cu元素溶入到铝基体中，消除了枝晶成分的微观偏析和铸棒的残余应力，提高了合金的塑性，改善了合金的挤压性能[8].图3 不同Cu含量Al-Zn-Mg-Cu合金挤压板材的显微组织Fig.3 Microstructure of as-extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy with different Cu content (a)不含铜；(b)0.2%Cu；(c)0.4% Cu；(d)0.6% Cu图4为Cu质量分数0.6%的Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的XRD图谱.图4显示，Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的显微组织由α-Al，MgZn2和Al2CuMg相组成，未发现AlZnMgCu四元非平衡共晶相的衍射峰.文献[6]认为AlZnMgCu四元非平衡共晶相具有MgZn2晶体结构，图4 XRD谱中MgZn2相对应位置的衍射峰，包含具有和MgZn2相结构相同的AlZnMgCu相的衍射峰.图5为Cu质量分数0.6%的Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的扫描电镜显微组织图.图5(a)显示，条带状物为AlZnMgCu相，粗大块状物为Al2CuMg相.图5(b)显示，弥散分布在α-Al基体上的细小片状物为MgZn2相.图4 Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的X射线衍射图谱Fig.4 X ray diffraction pattern of as-extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy图5 Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的扫描电镜显微组织Fig.5 Scanning electron microscope microstructure of as-extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy2.2 力学性能图6为固溶时效处理后Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的拉伸力学性能随Cu含量变化的关系曲线.由图6(a)可知，随着Cu含量逐渐增加，合金挤压材的抗拉强度逐渐升高，但上升速率逐渐下降.由图6(b)可知，随着Cu含量逐渐增加，合金挤压材的伸长率先增后减；当Cu质量分数达0.4%时，伸长率达到最大值.未添加Cu元素的Al-Zn-Mg合金挤压材的抗拉强度为387.2 MPa，伸长率为14.5%.当添加Cu质量分数达0.6%时，Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的抗拉强度为439.4 MPa，伸长率为15.9%，其抗拉强度和伸长率分别比未添加Cu时提高了13.5%和9.7%. Al-Zn-Mg合金是时效强化型合金，通过固溶处理，合金元素Zn和Mg溶入到铝基体中形成过饱和固溶体，并通过淬火将固溶体组织稳定下来.在随后的时效过程中，溶质原子有一个脱溶析出过程，其脱溶序列为GP区→η′相→η相.GP区是Mg和Zn原子在Al基体中某一晶面上偏聚形成的原子偏聚区，与Al基体完全共格，对合金能起到强化作用，但强化作用没有η′相明显.η′相是MgZn2的过渡相，与铝基体呈半共格关系.在合金塑性变形时，能强烈阻碍位错运动，增强合金的强度.η相是MgZn2的平衡相，其尺寸粗大且与铝基体呈非共格关系，基本没有强化效果[9-10].由此可见，Al-Zn-Mg合金的时效强化效果主要取决于GP区和η′相.当在Al-Zn-Mg合金基础上添加Cu元素后，首先Cu元素本身可固溶到铝基体中起到固溶强化作用，提高Al-Zn-Mg合金的强度；其次添加Cu元素还可以提高MgZn2沉淀相的弥散度，进一步提高Al-Zn-Mg合金的强度.但随着Cu含量的增加，也会增加Al2CuMg和Al7Cu2Fe金属间化合物的生成，Al7Cu2Fe金属间化合物是脆性相[11]，其塑性变形时与铝基体的变化速率不一致，容易导致界面处产生应力集中，成为断裂的裂纹源和裂纹扩展方向，反而使合金的塑性下降.因此，在Al-Zn-Mg合金中只能添加适量的Cu元素.图6 Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材拉伸力学性能与Cu含量之间的关系(a)抗拉强度；(b)伸长率Fig.6 Curves of tensile mechanical properties of as-extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy with the change of content(a)tensile strength；(b) elongation3 结论Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织是由α-Al枝晶和晶间非平衡共晶相组成，经均匀化处理和挤压后，共晶相弥散分布在铝基体上.随着Cu含量的增加，Al-Zn-Mg-Cu 合金挤压材的抗拉强度逐渐升高，伸长率先增后减；当Cu质量分数为0.4%时，伸长率达到最大值.当Cu质量分数达0.6%时，合金挤压材的抗拉强度为439.4 MPa，伸长率为15.9%，与未添加Cu元素挤压材相比，其抗拉强度和伸长率分别提高了13.5%和9.7%.【相关文献】[1] 吴海旭，杨丽，王周兵，等.我国轨道交通车辆用铝型材发展现状[J].轻合金加工技术，2014，42(1)：18-20.[2] 李平，孙振宇，王祝堂.铝合金轨道车辆结构及合金性能[J].轻合金加工技术，2012，40(7)：1-12.[3] 冯林威，王春海，齐金星.轨道交通用大型特种铝型材生产工艺研究[J].世界有色金属，2016(5s):25-27.[4] 张钰.浅谈Al-Zn-Mg系合金[J].铝加工，2014(2)：49-53.[5] 甘卫平，范洪涛，许可勤. Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金研究进展[J].铝加工，2003(3)：6-11.[6] 滕海涛，熊柏青，张永安，等.高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的凝固态显微组织[J].中国有色金属学报，2015，25(4)：852-865.[7] 舒文祥，侯陇刚，刘君城，等.先进高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金凝固和均匀化组织及相构成[J].北京科技大学学报，2014，36(11)：1534-1539.[8] 袁新雄，尹登峰，余鑫祥，等.Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸锭的均匀化退火及组织演变[J].中国有色金属学报，2017，27(3)：459-467.[9] 夏朝峰，王良龙，陈思悦，等.Al-Zn-Mg-Cu合金时效析出相的研究[J].材料热处理学报，2011，34(S)：79-82.[10] 王少华，孟令刚，房灿峰，等.新型Al-Zn-Mg-Cu合金型材双级时效组织性能研究[J].材料研究与应用，2011，5(3)：190-193.[11] 喻征，赵晓东，李飞，等.铸态Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金热拉伸力学性能及断裂行为[J].太原科技大学学报，2015，36(4)：294-299.。
微量Er、Zr对Al-1.5Mg合金微观组织和性能的影响
微量Er、Zr对Al-1.5Mg合金微观组织和性能的影响佘欣未;蒋显全;张雅琨;余启航;杨锦【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2015(46)B12【摘要】借助OM、XRD和SEM等手段研究了微量Er、Zr元素对Al-1.5Mg合金微观组织和性能的影响。
结果表明:合金中除了含有少量的β相(Mg2Al3)和Mg2Si外,绝大部分为铁基相(Al3Fe和Al12Fe3Si);复合添加Er、Zr能促进铁基相析出,实现针状相转化为相对无害的骨骼状相,提高了合金的宏观硬度和加工性能;大部分Er溶解在Al基体中,其余分布在晶界处的Er易吸附固/液界面前沿处的铁等原子,造成成分过冷,从而增加形核率,细化晶粒;Zr几乎都固溶于Al基体中,但有少量Al3Zr粒子形成。
【总页数】6页(P114-119)【关键词】Al-1.5Mg合金;铁基相;微观组织;硬度【作者】佘欣未;蒋显全;张雅琨;余启航;杨锦【作者单位】西南大学材料与能源学部;重庆市科学技术研究院新材料中心;成都发动机(集团)有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG146.21【相关文献】1.复合添加微量Er,Y对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金板组织与力学性能的影响 [J], 李国锋;张新明;朱航飞2.微量Sc、Zr和Er对5182铝合金焊缝组织与性能的影响 [J], 徐振;赵志浩;王高松;陈庆强;韩东月3.微量Er对TiNi合金微观组织与阻尼性能的影响 [J], 刘爱莲; 朱志众; 徐家文; 李学伟4.微量Si对Al-Zr-Sc-Er合金微观组织和性能的影响 [J], 赵辉;李红英;赵菲;杨长龙;靳东5.微量Zr、Er对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响 [J], 黄兰萍;陈康华;李松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微量Sc,Er对Al-Cu-Mg-Zr合金铸态组织的影响
微量Sc,Er对Al-Cu-Mg-Zr合金铸态组织的影响李云涛;刘志义【摘要】采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和XRD物相定性分析研究了添加微量Sc和Er对Al-Cu-Mg系合金铸态组织的影响以及作用机制.结果表明:Er,Sc 能不同程度细化合金铸态组织.合金中添加Sc元素细化合金铸态组织的机制为凝固时形成的均匀分布的Al3(ScxZr1-x)质点成为αAl结晶时理想的异质核心,起到显著的晶粒细化作用.Er在合金中主要以Al8Cu4Er分布于晶界,并没有观察到Er和Zr 元素的交互作用；凝固过程中,Er元素聚集在固液界面前沿,增大了凝固前沿的液相成分过冷度,抑制枝晶生长,从而细化晶粒.%Three experimental Al-Cu-Mg-Zr alloys added with trace Sc and Er were prepared by ingot metallurgy (IM) method. The effect of additions with trace Sc and Er on the as-casting structure of the Al-Cu-Mg-Zr alloys was studied by using optical microscope, scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD).The results show that the grain refinement of addition Sc to the alloy is attributed to the dispersive particle Al3(ScxZr1-x) formed from the melt during the solidification proceeding. These particles refine as-casting grains remarkably and are the ideal nucleus of αAl growth. Er is assembled in the grain boundary in the form of AlgCu4Er. During solidification, Er is segregated at the front of liquid-solid phases interface and increases the composition undercooling of the alloys. It restrains the dendritic growth and refines the corresponding as-casting grain.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】7页(P1-7)【关键词】Al-Cu-Mg-Zr合金;微合金化;铸态组织;异质形核【作者】李云涛;刘志义【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】V223;V215.5近年来，稀土元素在新材料开发中起到非常重要的作用。
一种新型Er、Zr微合金化Al-Zn-Mg-Cu合金的均匀化处理
第43卷第1期2021年1月上海金属SHANGHAI METALSVol.43,No.1January,202167一种新型Er、Zr微合金化Al-Zn-Mg-Cu合金的均匀化处理李文才1吴浩2崔恩强1邹文兵1江旭1李成鑫1潘龙1(•上上航天精密机械研究所，上上201600；2.中扩材料应用研究院有限公司，匕京102209)【摘要】研究了4种均匀化工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Er-Zr合金的弥散相析出行为和再结晶动力学的影响。
结果表明：相比单级均匀化，缓慢升温和双级均匀化处理的合金中弥散相析出特征较优，颗粒相对细小，数量密度和体积分数较高；弥散相析出特征影响合金的抗再结晶性能。
经470C相同时间退火后，4种工艺均匀化处理的合金的再结晶体积分数大小顺序为HT50<HT25«DHT<HT,与A^(Er,Zr)弥散相的析出特征基本一致。
合金的等温再结晶过程符合Avrami再结晶动力学模型，但实际上仍需考虑弥散相的长大和粗化等因素的影响。
【关键词】双级均匀化单级均匀化弥散相再结晶Homogenizing Treatment of a New Al-Zn-Mg-Cu AlloyMicroalloyed with Er and ZrLI Wencai1WU Hao2CUI Enqiang1ZOU Wenbing1JIANG Xu1LI Chengxin1PAN Long1(1.Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute,Shanghai201600,China;2.ChinalcoMaterial Application Research Institute,Beijing102209,China)【Abstract]Effects of four kinds of homogenizing processes on the precipitation behavior and recrystallization kinetics of Al-Zn-Mg-Cu-Er-Zr alloy were investigated.The results showed that compared with single-stage homogenizing，the precipitation in the alloy treated by slow-heating and double-stage homogenizing had such characteristics better as smaller size，higher number density and volume fraction.The precipitation characteristics affected the recrystallization resistance of the alloy，and after annealing at470C for the same time，the order of recrystallization volume fraction of the alloys homogenized by the four kinds of process was HT50<HT25~DHT<HT,which was basically consistent with the precipitation characteristics of Al3(Er,Zr)phases.The isothermal recrystallization process of the alloy conformed to the Avrami's recrystallization kinetic model,but the effect of factors such as growth and coarsening of the precipitates should be considered in practice.【Key Words]double-stage homogenizing,single-stage homogenizing,disperse phase, recrystallization铝合金因具有密度小、比强度高、良好的力学性能等诸多优点，被广泛应用于航空、航天和国防工业等高新技术领域3]o作为一种新型轻量化优质结构材料，超高强Al-Zn-Mg-Cu合金在国民经经和国防建设中具有重要作用。
Gd含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织与力学性能的影响
Gd含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织与力学性能的影响梅飞强;王少华;房灿峰;孟令刚;贾非;郝海;张兴国【摘要】采用铸锭冶金工艺制备6种Gd含量不同的A1-Zn-Mg-Cu-Zr-xGd合金.采用金相观察、力学性能测试、扫描电镜、电子探针及透射电镜等分析手段,研究质量分数x,分别为0%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%的Gd对基体合金铸态及时效态显微组织和力学性能的影响.结果表明：Gd含量对A1-Zn-Mg-Cu-Zr合金的微观组织和力学性能的影响显著,当Gd含量低于0.25%时,随Gd含量的增加细化效果、强度以及伸长率都增加；当Gd含量为0.25%时,铸态组织中基体晶粒最小,达到32μm左右；此时T6态合金组织的强度和伸长率达到最高,抗拉强为624.54 MPa,屈服强度为595.00 MPa,伸长率为13.3%,且固溶组织具有良好的抗再结晶作用；而当Gd含量超过0.25%时,合金的微观的组织与力学性能变差.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】9页(P2439-2447)【关键词】A1-Zn-Mg-Cu-Zr合金;Gd;显微组织;力学性能【作者】梅飞强;王少华;房灿峰;孟令刚;贾非;郝海;张兴国【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+1超高强铝合金是20世纪60年代以航空航天材料为背景发展起来的一种高强度铝合金材料[1−3]。
一般将屈服强度为500 MPa以上的铝合金称为超高强铝合金[4]。
复合添加微量Er,Y对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金板组织与力学性能的影响
李 国锋 ，张 新 明 ，朱 航 飞 ２ 。
（ １中南 大学 材料科 学 与工程 学 院 ， 长沙 ４． ８ ； １ ０ ３ ２中南 大学 有色金 属 ０ 材 料科 学与工 程教 育部 重点 实验 室 ， 长沙 ４ ０ ８ ） １ ０ ３
ＬＩＧｕ — ｅ ，ＺＨＡＮＧ ｎ ｍ ｉ ｇ ，ＺＨ Ｕ ａ —ｅ ｏ ｆ ｎｇ Ｘｉ — ｎ Ｈ ｎｇ ｆ ｉ’
（ ｃ ｏ ｌｏ ａ ｅ ｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｃｅ ｔ ａ ｏ ｔ ｎ ｖ ｒ ｉｙ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ８ ， １ Ｓ ｈ ｏ ｆＭ ｔ ｒａ ｓ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｒ ｌ ｕ ｈ Ｕ ｉ ｅ ｓｔ Ｓ ａ ｇ ｈ １ ０ ３
摘 要 ： 用光 学 显 微 镜 （ 采 ０Ｍ） 扫 描 电镜 （ Ｅ 、 射 电镜 （ Ｍ ）硬 度 测 试 和 室 温 拉 伸 等 分 析 技 术 研 究 了 在 Ａ１ ｒＭｇ 、 Ｓ Ｍ） 透 ＴＥ 、 ．卜 ＿ ｚ
Ｃ —ｒ 金 中复 合 添 加 微 量 稀 土 元 素 Ｅ 和 Ｙ 对 其 组 织 与 力 学 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 ： Ａ１ ｎＭｇＣ — ｒ 金 中 添 加 ｕＺ 合 ｒ 在 一 — — ｕＺ 合 Ｚ
中 国 分 类号 ： Ｇ１ ６ ３ Ｔ ６ ． 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： ０ １４ ８ （ ０ ０ ０ —０ ８ ０ １０ －３ １ ２ １ ）５０ ７—５
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｅｆｅ ｔ ｆｍ ｉ ｒＥｒ ａ ａ ｉｉ ｏ Ａ１Ｚｎ Ｍ ｇ Ｃｕ Ｚｒａ ｌ ｙ ｏｎ ｔ ｃ ｏ ｔ ｕｅ ｕｒ ｓａ ｄ ｍｅ ｆ ｃ ｓｏ ｎｏ ｎｄ Ｙ ｄｄ ｔｏｎ ｔ 一 — — — ｌｏ ｈｅ ｍｉ ｒ ｓ ｒ ｔ ｅ ｎ —
Zr元素对超高强铝合金微观组织及力学性能的影响
Zr元素对超高强铝合金微观组织及力学性能的影响张文静;任伟才;邓桢桢;郭富安;何振波【摘要】研究了Zr元素对Al-Zn-Mg-Cu系合金微观组织及力学性能的影响.结果表明,合金的强度随着Zr含量的增加而提高,当Zr含量为0.12wt％时,合金的强度和延伸率出现峰值.当Zr含量＞0.12wt％时随着Zr含量的增加合金强度降低,这是因为合金中的Zr含量过高时,会析出粗大的Al3Zr初生相,降低了合金凝固时固溶在基体中的Zr含量,从而使Zr的有益作用降低.添加Zr可抑制合金的再结晶,使合金组织细化,提高了合金的抗剥落腐蚀性能.TEM分析发现Zr含量为0.12wt％的铝合金固溶态下Al3Zr颗粒比较细小,且分布比较均匀,Al3Zr的平均直径约为16.6nm.研究结果表明,对于所研究的超高强铝合金,Zr的最佳添加范围为0.10％-0.12wt％.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2013(042)004【总页数】5页(P8-11,14)【关键词】锆;超高强铝合金;力学性能;微观组织;剥落腐蚀性能【作者】张文静;任伟才;邓桢桢;郭富安;何振波【作者单位】苏州有色金属研究院有限公司,江苏省苏州215026;东北轻合金有限公司,黑龙江省哈尔滨150060;苏州有色金属研究院有限公司,江苏省苏州215026;苏州有色金属研究院有限公司,江苏省苏州215026;东北轻合金有限公司,黑龙江省哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG146.2Al－Zn－Mg－Cu超高强铝合金具有密度低、强度高、热加工性能好等优点，是航空航天领域的主要结构材料。
现代航空航天工业的发展，对超高强铝合金的强度和综合性能提出了更高的要求。
在Al－Zn－Mg－Cu系合金中添加适量的Mn、Cr等元素后，合金的抗应力腐蚀性能得到显著改善，但合金的淬火敏感性却大大增加［1，2］。
为此，Frindlyander于 1956 年首次尝试在铝合金中添加Zr元素代替Mn和Cr，发现Zr在改善Al－Zn－Mg－Cu系铝合金的抗应力腐蚀性能的同时不会导致合金的淬火敏感性，由此开发出了世界上第一个超高强铝合金－B96Ⅱ。
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Ｚ 、复合添加 Ｅ 和 Ｙ 以及复合添加 Ｚ ，Ｅ 和 Ｙ 对 Ａ ．ｎＭｇＣ ｒ ｒ ｒ ｒ １ － ． ｕ合金铸态微观组织和相组成的影响。研 究结果 Ｚ 表 明：添加 ｚ 可 以明显细化合金晶粒，未生成 Ａｌ ｒ ；稀土元素 Ｅ 主要 以 Ａ ８ ｕＥ 相 的形式存在 ；Ｙ富集 于 ｒ ３ 相 ｚ ｒ ｌ ４ｒ Ｃ 晶界、枝晶界及化合物上 。合金 中添加 ｚ 、复合添加 Ｅ 、Ｙ和复合添加 ｚ ，Ｅ 和 Ｙ均可细化晶粒 。 ｒ ｒ ｒ ｒ 关键词：微 合金化 ；Ａ１ ｎＭｇＣ ． — — ｕ合金 ；Ｅ ；Ａ１ ｕＥ Ｚ ｒ ８ ４ｒ Ｃ 中图分类号 ：Ｔ ４ ．１ Ｇ１６２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ — ２ ７２ ０ ）６ １９— ５ ６ ２ ７ ０ （０ ８０ — １６ ０
第 ３ 卷 第 ６期 ９
２０ ０ ８年 １ ２月
中南大学学报（ 自然科学版）
Ｊ Ｃ ｎ． ｏ ｔ ｉ （ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ） ． ｅ ｔＳ ｕｈＵｎｖ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ ． ｅ
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微 量 Ｚ ，Ｅ 和 Ｙ对 Ａ ． ｎＭｇＣ ｒ ｒ Ｉ — — ｕ合金铸 态组织 的ｓａ ｏｌ ｅ Ｃ ａ ｇｈ １０ ３ Ｃ ｉａ ． ｅ ｉｒｒ ｆ ｅＣ ａｇｈ ｌｇ ， ｈ ｎ ｓａ ０ ８， ｈｎ ） ｔ Ｓ ｉ Ｃ ｅ ４
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张新 明 ，朱航 飞 ，李国锋 一，李鹏辉 一 ，
（．中南大学 有 色金属材料科 学与工程教 育部重点 实验 室，湖 南 长沙，４０８ ； １ １０３ ２ ．中南大学 材料科 学与工程 学院，湖南 长沙，４ ０８； １０３
３ 长 沙学院 教 务处，湖南 长沙 ，４ ０ ８ ） ． １０ ３
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