微量Mn对Al-Zn-Mg-Zr合金板材组织与断裂韧性的影响

通过Kahn撕裂试验,研究微量Mn元素的添加对Al-Zn-Mg-Zr合金板材断裂韧性的影响,并结合扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电镜(TEM)和扫描透射电镜(STEM)等显微组织表征结果对影响机理进行分析和讨论。研究结果表明:在Al-Zn-Mg-Zr板材中添加微量Mn元素可以提高其断裂韧性,撕裂强度从550.9 MPa增至581.5 MPa,单位面积裂纹形核功从168.6 N/mm增至235.4 N/mm,断裂方式从沿晶断裂为主转变为穿晶韧窝型断裂。Mn元素增加了板材的再结晶分数和残留第二相的面积分数,引入了亚微米级含Mn弥散相,增加了Al_3Zr弥散相的尺寸和间距,减少了晶内η'强化相的数量,降低了晶界η相的面积分数,增大了其间距。