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本论文结合973项目“多元合金成分设计与微量元素的作用机理”子项目,主要研究了微量Sc及热处理对高强铝合金强度和塑性的影响,其后对合金进行了金相组织、透射电镜及扫描电镜观察,并进行了一定的机理分析。经实验研究,结果表明: 1.在时效制度为T6(120℃×24h)的实验条件下,1#合金的综合力学性能最好的固溶制度为:470℃×120min。 2.在保证电导率不小于22 Ms/m的条件下,1#合金综合力学性能最好为σb=595.8 Mpa、σ0.2=572.0Mpa、δ=8.3%,其热处理制度为:固溶制度:470℃×120min;RRA:120℃×24h,170℃×1h,120℃×24h; 3.添加0.3wt%Sc的3#合金,由于Sc和Zr在合金凝固过程中析出的初生Al3(Sc,Zr)相质点,该相粒子起非均质晶核的作用,使3#合金铸态组织的晶粒度较2#合金明显细化,平均晶粒度分别为25μm,60μm。 4.在Al-Zn-Mg-Cu系合金中复合添加微量Sc和Zr,在固溶时效处理过程中析出二次Al3(Sc,Zr)相粒子,该相粒子强烈钉扎位错和品界(见图3-11(c)所示),阻碍晶界的迁移和亚晶粒的长大,提高合金的再结晶温度。 5.添加0.3wt%Sc的3#合金470℃×2h固溶室温水淬后在不同时效热处理态的力学性能比不含Sc的2#合金得到较大提高,经T6(120℃×24h)处理后3#合金的抗拉强度比2#合金平均提高37.7MPa,屈服强度平均提高63.5MPa,延伸率平均提高了0.9%;经RRA(120℃×24h,170℃×1h,120℃×24h)处理后3#合金的抗拉强度平均提高35.7 MPa、屈服强度平均提高30.1 MPa、延伸率提高2.4%。