《表3 两种时效态板材的晶界η相尺寸、间距以及PFZ宽度统计》

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《微量元素Ge对7020铝合金板材应力腐蚀断裂敏感性的影响》

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图7所示为时效态7020和7020-Ge板材晶界处典型的HAADF-STEM像。两种板材中晶界处均有大量η相粒子，但7020板材中η相的尺寸和间距更小。为了更好地比较两种板材中晶界处组织特征，对多个晶界上η相的尺寸、间距、化学成分以及PFZ宽度进行统计，结果如表3和4所示。7020板材中η相的尺寸约为48.5 nm，间距约为47.2 nm；加入Ge元素后，η相的尺寸增加到约62.9 nm，间距增加到约71.1 nm，PFZ宽度变化不大。由表4可知，加入Ge元素后，η相中Zn、Mg含量几乎增加一倍，但两者的比例均约为2:1；Cu含量略有下降。ZHAO等[29]在最近的研究中认为，晶界η相的形成经历了时效初期的形核和时效中后期的长大两个过程。在时效初期，晶界周边基体中的Zn、Mg和Cu溶质原子会偏析至晶界，并在晶界上形核成为GP区，这个过程主要是靠大量淬火空位的迁移支撑。然而，在7020-Ge板材中，Ge原子能钉扎淬火空位，减少了可动空位的数量[15]，从而抑制晶界相的形核，减少了晶界相数量；在时效中后期，这些晶界相可以吸收更多的溶质原子，最终尺寸更大，Zn、Mg含量更高。在7020板材中，晶界偏析过程中原子扩散无Ge元素的影响，晶界相能大量形核，最终数量更多，而Zn、Mg含量更低，尺寸更小。