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Al-Zn-Mg-Cu系铝合金和其它系铝合金相比,具有更高强度、硬度以及更好的韧性和抗腐蚀性,在航空航天领域有很好的应用前景。本课题主要研究挤压变形Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-xSc合金的拉伸性能及其低周疲劳行为以及稀土元素Sc和T6处理对Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-xSc合金显微组织和力学性能的影响,以期为新型超高强变形铝合金的开发提供可靠的理论依据。通过观察合金的显微组织发现,加入0.1%的稀土元素Sc能够有效地细化挤压态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr合金的显微组织,经过固溶+时效(T6)处理后,不加稀土的挤压变形Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr合金中晶粒明显长大,而含Sc的挤压变形Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.1Sc合金晶粒尺寸基本不变。拉伸试验结果表明:适量稀土元素Sc的加入以及T6处理均可有效地提高Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-xSc合金的抗拉强度和屈服强度。低周疲劳实验发现:在循环变形期间,挤压态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr合金、T6态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.1Sc合金和Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.3Sc合金随着循环周次的增加,可表现出循环应变硬化、循环应变软化及循环稳定;挤压态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr合金、T6态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.1Sc合金和Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.3Sc合金的载荷反向周次与塑性应变幅、弹性应变幅之间均呈线性关系并分别服从Coffin-Manson和Basquin公式。合金的断口分析发现,在拉伸加载条件下,挤压态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.3Sc合金和T6态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.3Sc合金均发生韧性断裂,而T6态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-0.1Sc合金则发生韧-脆混合断裂;在低周疲劳加载条件下,挤压态和T6态Al-6Zn-2.5Mg-2Cu-0.1Zr-xSc合金中的疲劳裂纹均在疲劳试样表面萌生,并且以穿晶方式进行扩展。