Effect of main elements (Zn、Mg and Cu) on the microstructure, castability and mechanical properties of 7xxx series aluminum alloys with Zr and Sc

材料科学 合金 共晶体系 微观结构 冶金 浇注性 粒度 延伸率 等轴晶 枝晶(数学) 相(物质) 撕裂 卤化 极限抗拉强度 复合材料 几何学 数学 化学 有机化学
作者
Yongtao Xu,Zhifeng Zhang,Zhihua Gao,Yuelong Bai,Purui Zhao,Weimin Mao
出处
期刊:Materials Characterization [Elsevier BV]
卷期号:182: 111559-111559 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.matchar.2021.111559
摘要

In this study, a series of Al-Zn-Mg-Cu alloy with different compositions added with Zr and Sc refiners are designed. The effect of main alloying elements (Zn, Mg, and Cu) on the grain structure, hot tearing performance, and mechanical properties of the alloy were investigated. It was found that as the content of alloying elements increases, the grain size becomes finer, the grain morphology changes from equiaxed crystal to fine dendrite, and the eutectic phase increase. The maximum and minimum hot tearing susceptibilities of the alloy occur for Zn in 9 and 5%. The hot tearing sensitivity of the alloy is greatly affected by the latent heat of the alloy, the viscosity, and the surface tension of the alloy. The alloying feeding performance is good because of the high content of the non-equilibrium eutectic phase while the alloying content is high. It could be concluded that the mechanical property of the alloy increases while the elongation decreases significantly as the content of alloying element increases. When the Zn content exceeds about 9%, a lot of non-equilibrium eutectic phase remains after heat treatment that resulting in a decrease in the strength and elongation of the alloy.
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