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上个世纪70年代以来，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术的重要标志。随着科学技术的高速发展，新技术、新产品及新工艺对新材料的要求越来越强烈，也促进了当代材料科学技术的飞速发展。
Al-Li合金是一种低密度、高性能的新型结构材料，它比常规铝合金的密度低10％，而弹性却提高了10％，比强度和比刚度高，低温性能好，还具有良好的耐腐蚀性能和非常好的超塑性。铝锂合金主要为飞机和航空航天设备的减重而研制的，因此也主要应用与航空航天领域，还应用于军械和核反应堆用材，坦克穿甲弹，鱼雷和其它兵器结构件方面，此外在汽车、机器人等领域也有充分运用。
但是Al-Li合金韧性、塑性较常规铝合金低，热稳定性差等。为此，科学家在Al-Li合金成分优化及微量元素优化方面进行了大量工作。科学家发现铝台金中加入微量Sc元素后合添加Sc、Zr元素，能全面改善合金的组织和性能。Sc元素在铝合金凝固过程中形成Al-Sc粒子，Al-Sc粒子本身细小均匀，可以细化铸态组织，从而改善铝合金的焊接性能，提升铝合金强度。在过渡族元素中，对铝合金组织细化效果好的是 Sc，其次才是 Ti、Zr、V。
图1 铝的晶粒大小与晶粒细化剂反应参数 Ω 的关系
图2是四种铝合金在添加不同含量Sc元素后，在光学显微镜下的铸态显微组织。由图a可见，不含Sc的S-00合金晶间分布着连续的黑色第二相和少量晶內第二相。有图b、c、d可以看到，添加Sc后，合金组织中的Al晶粒得到不同程度的细化。可以看出当加入Sc质量分数在0.15%时合金的晶粒细化效果最佳。
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