高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中添加微量Sc后的晶粒细化及显微特征

摘要

本文在一种高Zn含量Al-9.2Zn-2.0Mg-1.0Cu-0.11Zr合金中添加一系列的微量Sc元素(0.06 wt.%,0.10 wt.%,0.14 wt.%,0.17 wt.%,0.20 wt.%和0.25 wt.%),研究了包含晶粒及第二相在内的铸态组织特征。结果表明,组织中出现细晶界,MgZn2相在该晶界上不连续分布。此外,发现了AlZnMgCu共晶相和具有絮状形貌的含Sc、Zr相。当Sc元素含量从0.06 wt.%增加到0.17 wt.%时,平均晶粒尺寸持续降低,晶粒趋于等轴。同时,AlZnMgCu共晶相含量呈降低趋势。当Sc元素含量为0.20 wt.%和0.25 wt.%时,没有发现更进一步的晶粒细化效果,且AlZnMgCu共晶相含量不再降低。此外,组织中出现具有块状形貌的含Sc、Zr相,且Sc元素含量为0.25 wt.%的合金中块状含Sc、Zr相的数量多于Sc元素含量为0.20 wt.%的合金。本文进一步讨论了添加Sc元素对细化晶粒及AlZnMgCu共晶相含量减少的影响。