铒(Er)微合金化对Al-Zn-Mg合金η′相和T′相析出强化及耐蚀性的原子探针层析研究

【编辑推荐】本研究通过原子探针层析技术(APT)和透射电镜(TEM)揭示了0.10 wt%铒(Er)添加使Al-3.7Zn-2.3Mg-0.1Zr合金屈服强度提升9%（346±4 MPa），晶粒尺寸减小46%（77±37 μm），析出相数量密度增至3.3倍（4.36×1023/m3），剥落腐蚀(EXCO)评级从EB优化至EA，为铝合金性能调控提供定量化理论依据。

　　

Highlight

铒(Er)的微合金化效应

由于两种合金的热轧温度（450°C）和固溶处理温度（470°C）均高于再结晶温度（300°C），经固溶处理后完全再结晶。含Er合金在均匀化处理中形成的Al₃(Er,Zr)颗粒（图6g-h）在后续热处理中钉扎晶界和位错，使晶粒尺寸细化46%，并促进η′相和T′相异质形核，从而显著提升力学性能。

Conclusions

通过APT和TEM对120°C/48h时效处理的两种合金系统研究得出：

1. Er添加使析出相数量密度从1.34×10²³/m³飙升至4.36×10²³/m³，体积分数从1.38%增至3.22%，这归因于Er提供了异质形核位点；

2. 含Er合金中T′相占比73%，η′相27%，与无Er合金（75% T′相，25% η′相）相比相组成稳定，但空间分布更密集；

3. 晶粒细化与析出相协同作用使屈服强度提升9%，腐蚀性能提高一个等级。

（注：翻译严格保留原文技术参数如温度、百分比、相组成等数据，采用"钉扎""飙升至"等生动表述，专业术语如Al₃(Er,Zr)保留化学式标注）