鋁合金具有重要的工業(yè)重要性，因?yàn)樗哂袃?yōu)異的性能，包括重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性高。鋁合金需求的主要領(lǐng)域之一是航空航天應(yīng)用，航空航天應(yīng)用的材料必須表現(xiàn)出高比強(qiáng)度，良好的可焊性和在很寬的溫度范圍內(nèi)具有相當(dāng)大的韌性，高耐破壞性和良好的蠕變性能。由于這些要求，2xxx和7xxx鋁合金廣泛用于航空航天工業(yè)，7xxx鋁合金在室溫下具有最高的強(qiáng)度，而2xxx鋁合金在較高溫度下更穩(wěn)定。

Fig.3.Suction cast 2219ScMg alloy(a)TEM-EDX analysis of a Al3(Sc,Zr)dispersoid of 15 nm radius showing Sc and Zr distribution along the depicted line confirming core-shell structure(b)APT reconstruction showing raw ion map of Al(cyan)and Sc-0.55%iso-surface(c)Proxigram of Al&Sc across the interface(d)Proxigram of Mg,Zr,and Cu across the interface.

本文通過(guò)向2219合金添加少量的0.8wt%（重量百分比%）的Sc和0.45wt%的Mg并且以2219合金常規(guī)熱處理不同的方式處理它，開(kāi)發(fā)了室溫和高溫強(qiáng)度的鋁合金。這種合金被稱(chēng)為2219ScMg合金，經(jīng)過(guò)水冷銅鑄模中的真空鑄造，相對(duì)于具有均勻分布的微細(xì)相干L12型球形彌散體的2219合金，該合金具有更細(xì)的晶粒尺寸。對(duì)于小于7nm半徑的晶體，發(fā)現(xiàn)這些彌散相為Al3Sc，并且對(duì)于大于7nm半徑的晶體，它們是具有核?殼結(jié)構(gòu)的 Al3（Sc，Zr）。在自然時(shí)效過(guò)程中，GP區(qū)主要形成于{100}面，但也部分形成于{111}面，其密度更高，動(dòng)力學(xué)速度比2219合金更快。冷軋自然時(shí)效的合金后，它表現(xiàn)出非常高的拉伸強(qiáng)度，其中0.2%屈服壓力為542MPa，極限拉伸強(qiáng)度為575MPa，合金的斷裂延伸率為5%。在200℃下，拉伸性能分別為0.2%，屈服壓力378MPa，極限拉伸強(qiáng)度442MPa和7%斷裂延伸率，這比任何商業(yè)鋁合金都高得多。合金處于在200℃環(huán)境時(shí)，在自然時(shí)效過(guò)程中{100}和{111}面上形成的GP區(qū)主要轉(zhuǎn)變?yōu)棣取湮龀鑫锖蛶讉€(gè)Ω析出物。Sc和Mg原子在θ′/基體界面分離，這抑制了θ′析出物的粗化并使其在較高溫度下穩(wěn)定。因此，合金處在200℃環(huán)境200小時(shí)后，在室溫下具有極高的0.2%屈服應(yīng)力，在200℃時(shí)為378MPa，在室溫下為 495MPa，并具有合理的延展性。理論屈服強(qiáng)度是基于觀察到的微觀結(jié)構(gòu)計(jì)算的，并且發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)獲得的值非常吻合。材料性能參數(shù)見(jiàn)文中Fig.3。