Zr添加及热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

分别制备了Al-4.9Zn-1.4Mg-0.08Cu和Al-4.9Zn-1.4Mg-0.08Cu-0.18Zr两种合金,并对两种合金分别实施了T6、T73和RRA热处理,利用拉伸机测试含Zr合金和无Zr合金热处理前后的屈服强度和抗拉强度,利用显微硬度仪测试含Zr合金和无Zr合金热处理前后的硬度,利用透射电镜(TEM)观察含Zr合金不同热处理状态析出相成分和分布情况,研究了Zr元素的添加对Al-4.9Zn-1.4Mg-0.08Cu合金热处理试样力学性能的影响。研究表明,Zr元素的添加使得Al-4.9Zn-1.4Mg-0.08Cu合金平均晶粒尺寸减小一半,同时促进了合金中溶质原子的固溶强化及析出强化作用,使含Zr合金的硬度和强度提高较大;经T6或RRA热处理的含Zr合金中的强化相主要为η'相,且与基底保持整合的方向关系,析出强化效果较好;经T73热处理的含Zr合金中的η'相转变为η相,造成基底晶格应变减少,析出强化效果较差;因细晶和析出强化共同作用促进了含Zr合金力学性能提高,使该合金的屈服强度超出Hall-Petch公式预测的增加量。