中南大学科研团队近日在铝合金材料领域取得重大突破，通过创新的热机械处理工艺，成功研发出具备高强度与良好塑性的新型Al-Zn-Mg-Cu-Y-Cr合金。这一成果不仅为航空航天和汽车工业提供了更为优质的材料选择，也为高锌含量铝合金的工业化生产开辟了新的路径。
7xxx系列铝合金以其高强度特性在航空航天和汽车制造领域占据重要地位。然而，传统高锌含量铝合金在铸造过程中往往面临缺陷问题，且单纯提高锌含量难以在强度和塑性之间取得平衡。针对这一难题，中南大学研究团队创新性地在合金中添加了稀土元素Y和Cr，并通过热机械处理工艺优化其微观结构和力学性能。
在制备过程中，研究团队采用半连续铸造法，并经过一系列精细的热处理步骤，包括均匀化、热挤压、固溶和人工时效，以消除成分偏析、细化晶粒并促进析出相的形成。通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜和X射线衍射等先进手段，研究团队对合金的微观结构进行了全面表征，并通过拉伸试验验证了其优异的力学性能。
经过热机械处理后的新型Al-8.6Zn-2.6Mg-1.3Cu-0.1Y-0.1Cr合金，展现出典型的纤维状晶粒结构和明显的双重织构。在热挤压过程中，MgZn₂相重新析出并细化，有效抑制了晶粒长大，而Al₈Cu₄Y和Al₁₂Cr相则保持稳定。经过固溶和人工时效处理后，合金的再结晶比例增加，高密度纳米级η′相的析出进一步提高了合金的强度。最终，该合金的抗拉强度达到773.7 MPa，屈服强度为703.3 MPa，延伸率为6.6%，实现了强度与塑性的完美结合。这一研究成果不仅为高锌含量铝合金的工业化生产提供了有力支持，也为铝合金材料领域的发展注入了新的活力。
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