中南大學科研團隊近日在鋁合金材料領域取得重大突破，通過創新的熱機械處理工藝，成功研發出具備高強度與良好塑性的新型Al-Zn-Mg-Cu-Y-Cr合金。這一成果不僅為航空航天和汽車工業提供了更為優質的材料選擇，也為高鋅含量鋁合金的工業化生產開辟了新的路徑。
7xxx系列鋁合金以其高強度特性在航空航天和汽車制造領域占據重要地位。然而，傳統高鋅含量鋁合金在鑄造過程中往往面臨缺陷問題，且單純提高鋅含量難以在強度和塑性之間取得平衡。針對這一難題，中南大學研究團隊創新性地在合金中添加了稀土元素Y和Cr，并通過熱機械處理工藝優化其微觀結構和力學性能。
在制備過程中，研究團隊采用半連續鑄造法，并經過一系列精細的熱處理步驟，包括均勻化、熱擠壓、固溶和人工時效，以消除成分偏析、細化晶粒并促進析出相的形成。通過掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射、透射電子顯微鏡和X射線衍射等先進手段，研究團隊對合金的微觀結構進行了全面表征，并通過拉伸試驗驗證了其優異的力學性能。
經過熱機械處理后的新型Al-8.6Zn-2.6Mg-1.3Cu-0.1Y-0.1Cr合金，展現出典型的纖維狀晶粒結構和明顯的雙重織構。在熱擠壓過程中，MgZn?相重新析出并細化，有效抑制了晶粒長大，而Al?Cu?Y和Al??Cr相則保持穩定。經過固溶和人工時效處理后，合金的再結晶比例增加，高密度納米級η′相的析出進一步提高了合金的強度。最終，該合金的抗拉強度達到773.7 MPa，屈服強度為703.3 MPa，延伸率為6.6%，實現了強度與塑性的完美結合。這一研究成果不僅為高鋅含量鋁合金的工業化生產提供了有力支持，也為鋁合金材料領域的發展注入了新的活力。
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河南 - 洛陽
2025年07月18日 ~ 20日
