Fe含量对Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金显微组织与力学性能的影响

范远博，王顺成，周 楠，张思倩

(1.沈阳工业大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110870；2.广东兴发铝业有限公司，广东 佛山 528137；3.广东省科学院材料与加工研究所，广东 广州 510650)

铝合金具有密度低、比强度高、导电导热性能好、易加工成形和可回收利用等优点，广泛用于建筑、电子电器、交通运输、机械装备、航空航天、武器装备等领域[1-4]。Fe是铝合金中不可避免的杂质元素，主要来源于铝锭和铸造生产过程。陈胜迁等人[5-7]研究了Fe含量对铸造铝硅合金组织与力学性能的影响表明，过量的Fe在铝硅合金中容易形成针状β-Fe富铁相，造成应力集中，成为铝硅合金断裂的裂纹源和裂纹扩展方向，从而降低铝硅合金的强度和塑性。

Al-Zn-Mg-Cu系合金属于可热处理强化的高强度铝合金，随着交通运输、机械装备、航空航天和武器装备等的发展，对Al-Zn-Mg-Cu系合金的强度、塑性、耐腐蚀性能和疲劳性能都要求越来越高[8-11]。但迄今为止，未见研究杂质元素Fe对Al-Zn-Mg-Cu系合金组织性能影响的报道。因此，本试验研究了Fe含量对Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金显微组织和力学性能的影响。

1 试验材料与方法

试验材料对象为Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金，采用纯铝锭(99.99%，质量分数，下同)、纯锌锭(99.9%)、纯镁锭(99.99%)和Al-50Cu合金熔炼配制，在100 kg熔铝炉内于750 ℃加热熔化纯铝锭，然后加入纯锌锭、纯镁锭和Al-50Cu合金，搅拌熔化成铝合金液，经精炼除气除杂和扒渣后，将铝合金熔体铸造成直径100 mm、长250 mm的Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金铸棒，铸造温度为690 ℃。将Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金铸棒再在5 kg石墨坩埚电阻炉内加热熔化、升温至750 ℃，分别加入不同量的Al-20Fe合金，对应合金……