喷射成形含锰Al-Zn-Mg-Cu合金的高强度微观结构研究

本文主要探讨了通过喷射成形工艺制备的含锰Al-Zn-Mg-Cu合金的显微组织特性。喷射成形作为一种高效的材料制备技术，被用于增强Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能。研究团队在2011年通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及差示扫描热分析(DSC)等手段对合金样品进行了深入分析。 首先，研究结果显示，喷射沉积的坯料主要由尺寸范围在5微米至25微米的均匀等轴晶粒构成。这些细小晶粒对于提高合金的韧性和强度起到了关键作用。其中，MgZn2相作为主要固溶体，表现为纳米级别的分散，均匀地分布在合金基体中，提供了良好的强化效果。值得注意的是，晶界处观察到了平均尺寸约为5微米的Al6Mn一次相颗粒，这是通过沉淀强化机制增强合金性能的重要组成部分。 除了MgZn2和Al6Mn，研究还发现了一些次要相，如CuAl2、Al3Zr和共晶组织。这些相的存在可能会影响合金的耐腐蚀性、硬度和高温性能。CuAl2相可能是由于Cu元素在冷却过程中与Al的交互作用形成的，而Al3Zr则可能是Zr元素带来的固溶强化效应。 然而，合金中也存在一定的缺陷，即体积分数约为12%的缩孔。这可能是喷射成形过程中冷却速度过快或气泡未能有效排除导致的，对于实际应用可能带来机械性能的损失。为了优化合金性能，后续的研究可能需要关注改善喷射成形过程中的冶金控制和冷却条件。 这篇论文提供了一种通过喷射成形制备含锰Al-Zn-Mg-Cu合金的新方法，并详细阐述了其微观结构特征，为合金设计和性能提升提供了有价值的信息。理解这些微观组织对于提高合金的整体性能至关重要，尤其是在高强度和轻量化应用中。