第6期 李振亮等：热处理对超高强铝合金沉积还微观组织的影响 ·769° 490℃的结论相吻合.在490℃8热处理试样DM Processing techrokgy Chin J Mech Eng 2005 41(11):12 能谱分析中，仍未检测到A)S粒子单独存在. (谢建新，刘雪峰，周成，等.材料制备与成形加工技术的智 能化.机械工程学报.2005.41(11)：12) 从图5分析可知，在共同添加微量SZ哈金 [3 LiZl,Xie JX Chen W.et al Microstrucure and propere of 元素后，440℃/8热处理时已观察到在沉积坯中有 nickelmodified ultah strengt ALZnMgCu alby by spmy 山2型A,Z粒子沉淀析出，460℃8h和490℃8h m ing Mater Sci Form 2007 546/549 871 时，虽有A!Z粒子粗化，但它们仍与基体保持共格 [4 Shama MM Amateaub M F Eden TJ Hardeningmechanims 关系.纳米级A(SZ巧二次粒子比A↓Z粒子具 of spray pmed AlZnMgCu albys with scandium and other ek 有更高的组织热稳定性，能强烈钉扎位错和亚晶界， mensl additins JAlkos Conpd 2006 416 135 [5 SenkovON Shagiev M R Senkova SV et al Precpitation of 阻碍晶体内位错的移动，从而明显提高合金性能. Al Se Z Particles n an ALZnMgCuScZr alby durng con A!S粒子最不稳定，这与形成A!(SZ粒子有 ventional solution heat treament and its effect on tensile pooper 关.综合考虑图4图5结果和硬度值变化可 ties Acm Ma ter 2008 56 3723 知，热处理过程中这类共格析出的S(Z哈金第2 ISmnkovON Smkova SV Sh MB Effeet of Se an agng knetics n a direct chill cast AlZnMgCu alloy MellMa ter 相粒子对合金硬度的影响要小于溶质元素Z识Mg TransA2D08391034 和C的回溶和脱溶的影响：并且当闪M发生微 I7 DaiX Y XiaCQ PengX M et al Stucture and propenies of 量脱溶，C回溶和A(ScZ巧二次析出粒子共同 an ultra hh strength 7 xxx almimm alby conta ined Sc and Zr J 作用时，合金硬度达到最高值(490℃/8h时的192 Univ Sci Technol Beiing 2008 15(3):276 HV. 【&LiZI,Xie JX ChenW,et al Expermental invest讴ation an m icrostrucure and segregation of ultah strength ALZnMgCu 3结论 ZLScNia lby durnghomgenizatin RareMetMater Eng 2009 38(9pp13):83 (1)喷射沉积技术制备的A上12Zn-2.4Mg 【9 MondaIC Mukhopadhyay AK On he nature ofT(A JM号Z八) 1.1C0.20Z-0.30Sc-0.30N室温沉积坯晶粒中 and S(Al CuMg Phases present in as cast and annea kd 7055 有初始1相存在，在460℃8h热处理时依附富Cu a kminum alk Mater SciEng A 2005.391:367 I10 Chen KH L H W.Zhang ZH et a]The mprovement of 的1相能形成不稳定的T((A1Z9M号)相粒 constiment disoution and mechanical prpenies of7055 a kmi 子，降低合金硬度. num alky by stepped heat team ents JMater P oocess Technol (2)沉积坯热处理中Ay(SZ5粒子的热稳定 2003142190 性最高.A(SSZ粒子在490℃/8h热处理时析出， [I1]Galard D AchabaultP Adby GE et al Prec pitation se AZ粒子在440℃/8时析出，未检测到A)S粒子. quences durng quenching of the AA 7010 alloy Acta Mater 2002502319 (3)溶质元素MgC的回溶能提高沉积坯 [12 LiX M Sarnk M J Effect of compositional varjatins on char 的硬度.490℃/8h处理时Cu▣溶造成的“晶格畸 ac teristics of coarse intemme tallic partic kes in ove mged 7000 al 变”和Ay(SZ巧二次析出粒子的“钉扎效应”的 minium alloy Ma ter Sci Techno]2001 17(11 1324 共同作用，是该工艺下合金硬度达到最高值(192 [13 Robon JD Micostucuml evolution in akm nam alloy 7050 HV的重要影响因素. during Processing Ma ter Sci Eng A 2004 382 112 [14 Rokhlin L I,Doakna TV BochvarN R et al hvestigation of Phase equilbra in albys of the AlZnMg_CuZrSc system J 参考文献 Alloys ComPd 2004 367 10 【刂ShamaMM AmateauM F Eden TJ Mesoscopic struc ture con [15 G6bner J Rokhlin LI DobatknaTV etal Predictive caku tol of spray fomed high stength ALZnMg Cu albys Acta Ma atin of Phase pmation in A l rich AlZnMgCuS.Zr albys g200553.2919 using a hemalynamic Mgalby danabase J Alky's Conp 【】Xie JX Lu X F Zhou C et a]htelligentizati知ofmaeral 2007.433108第 6期 李振亮等:热处理对超高强铝合金沉积坯微观组织的影响 490℃的结论相吻合.在 490℃/8h热处理试样 TEM 能谱分析中, 仍未检测到 Al3 Sc粒子单独存在. 从图 5分析可知, 在共同添加微量 Sc、Zr合金 元素后, 440℃/8 h热处理时已观察到在沉积坯中有 L12 型 Al3 Zr粒子沉淀析出, 460℃/8 h和 490℃/8 h 时, 虽有 Al3Zr粒子粗化, 但它们仍与基体保持共格 关系.纳米级 Al3 ( Sc, Zr)二次粒子比 Al3 Zr粒子具 有更高的组织热稳定性, 能强烈钉扎位错和亚晶界, 阻碍晶体内位错的移动, 从而明显提高合金性能 . Al3Sc粒子最不稳定, 这与形成 Al3 ( Sc, Zr)粒子有 关 [ 5, 8] .综合考虑图 4、图 5 结果和硬度值变化可 知, 热处理过程中这类共格析出的 Sc、Zr合金第 2 相粒子对合金硬度的影响要小于溶质元素 Zn、Mg 和 Cu的回溶和脱溶的影响;并且当 Zn、Mg发生微 量脱溶, Cu回溶和 Al3 ( Sc, Zr) 二次析出粒子共同 作用时, 合金硬度达到最高值 ( 490℃/8 h时的 192 HV) . 3 结论 ( 1) 喷射沉积技术制备的 Al--12Zn--2.4Mg-- 1.1Cu--0.20Zr--0.30Sc--0.30Ni室温沉积坯晶粒中 有初始 η相存在, 在 460℃/8 h热处理时依附富 Cu 的 η相能形成不稳定的 T( ( Al, Zn) 49 Mg32 ) 相粒 子, 降低合金硬度 . ( 2) 沉积坯热处理中 Al3 ( Sc, Zr)粒子的热稳定 性最高.Al3 ( Sc, Zr)粒子在 490℃/8 h热处理时析出, Al3Zr粒子在 440℃/8h时析出,未检测到 Al3 Sc粒子. ( 3) 溶质元素 Zn、Mg、Cu的回溶能提高沉积坯 的硬度 .490℃/8 h处理时 Cu回溶造成的 “晶格畸 变 ”和 Al3 ( Sc, Zr) 二次析出粒子的 “钉扎效应”的 共同作用, 是该工艺下合金硬度达到最高值 ( 192 HV)的重要影响因素. 参 考 文 献 [ 1] SharmaMM, AmateauMF, EdenTJ.Mesoscopicstructurecon￾trolofsprayformedhighstrengthAl-Zn-Mg-Cualloys.ActaMa￾ter, 2005, 53:2919 [ 2] XieJX, LiuXF, ZhouC, etal.Intelligentizationofmaterials processingtechnology.ChinJMechEng, 2005, 41( 11) :12 (谢建新, 刘雪峰, 周成, 等.材料制备与成形加工技术的智 能化.机械工程学报, 2005, 41 ( 11) :12) [ 3] LiZL, XieJX, ChenW, etal.Microstructureandpropertyof nickel-modifiedultrahighstrengthAl-Zn-Mg-Cualloybyspray forming.MaterSciForum, 2007, 546 /549:871 [ 4] SharmaMM, AmateaubMF, EdenTJ.Hardeningmechanisms ofsprayformedAl-Zn-Mg-Cualloyswithscandiumandotherele￾mentaladditions.JAlloysCompd, 2006, 416:135 [ 5] SenkovON, ShagievMR, SenkovaSV, etal.Precipitationof Al3 ( Sc, Zr) particlesinanAl-Zn-Mg-Cu-Sc-Zralloyduringcon￾ventionalsolutionheattreatmentanditseffectontensileproper￾ties.ActaMater, 2008, 56:3723 [ 6] SenkovON, SenkovvaSV, ShagievMR.EffectofSconaging kineticsinadirectchillcastAl-Zn-Mg-Cualloy.MetallMater TransA, 2008, 39:1034 [ 7] DaiXY, XiaCQ, PengXM, etal.Structureandpropertiesof anultra-highstrength7xxxaluminumalloycontainedScandZr.J UnivSciTechnolBeijing, 2008, 15( 3) :276 [ 8] LiZL, XieJX, ChenW, etal.Experimentalinvestigationon microstructureandsegregationofultrahighstrengthAl-Zn-Mg-Cu￾Zr-Sc-Nialloyduringhomogenization.RareMetMaterEng, 2009, 38( Suppl3) :83 [ 9] MondalC, MukhopadhyayAK.OnthenatureofT(Al2Mg3 Zn3 ) andS( Al2CuMg) phasespresentinas-castandannealed7055 aluminumalloy.MaterSciEngA, 2005, 391:367 [ 10] ChenKH, LiuHW, ZhangZH, etal.Theimprovementof constituentdissolutionandmechanicalpropertiesof7055 alumi￾numalloybysteppedheattreatments.JMaterProcessTechnol, 2003, 142:190 [ 11] GodardD, ArchambaultP, AebyGE, etal.Precipitationse￾quencesduringquenchingoftheAA 7010 alloy.ActaMater, 2002, 50:2319 [ 12] LiXM, StarinkMJ.Effectofcompositionalvariationsonchar￾acteristicsofcoarseintermetallicparticlesinoveraged7000 alu￾miniumalloy.MaterSciTechnol, 2001, 17( 11 ):1324 [ 13] RobsonJD.Microstructuralevolutioninaluminiumalloy7050 duringprocessing.MaterSciEngA, 2004, 382:112 [ 14] RokhlinLL, DobatkinaTV, BochvarNR, etal.Investigation ofphaseequilibriainalloysoftheAl-Zn-Mg-Cu-Zr-Scsystem.J AlloysCompd, 2004, 367:10 [ 15] GröbnerJ, RokhlinLL, DobatkinaTV, etal.Predictivecalcu￾lationofphaseformationinAl-richAl-Zn-Mg-Cu-Sc-Zralloys usingathermodynamicMg-alloydatabase. JAlloysCompd, 2007, 433:108 · 769·