微量钪在Al-Mg系合金中的存在形式和作用机理

采用分步添加法制备了Al-Mg、Al-Sc、Al、Mg、Sc和Al-Mg-Sc-Zr等合金板材，检测了不同处理态合金的力学性能，用电子显微分析技术研究了微量钪和锆在不同处理态合金中的存在形式及其演变规律，进而分析讨论了钪和锆微合金化强化机理。发现钪和锆主要以Al3（Sc、Zr）1和Al3（Sc、Zr）11粒子形式存在，前者是熔体结晶前析出的，能显著细化铸态合金晶粒，后者是铸锭冷却和均匀化处理过程中析出的，这些纳米级粒子弥散分布在固溶体基体上并与基体共格，强裂阻止合金的再结晶，使合金产生析出强化和亚结构强化，强度增量可达100-120MPa是铝合金所有添加元素中强化作用最为显著的，用钪和锆微合金化的铝合金为新一代航天航空用高强高韧可焊铝合金研究与开发开辟了新的途径。