Al-Cu合金中微合金化的應(yīng)用及其研究進(jìn)展

程翔翔，陳家浩，陶思節(jié)，劉曉冬，殷嘉蓉，翁瑤瑤

（南京工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

引 言

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染和能源消耗等問(wèn)題也隨之而來(lái)。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，汽車輕量化是汽車工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)［1］。鋁合金由于具有高強(qiáng)度、高延伸率、高導(dǎo)熱性、高耐蝕性等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域［2］。Al-Cu系鑄造鋁合金是應(yīng)用最早且強(qiáng)度最高的一類鑄造鋁合金，合金中Cu含量一般為3%～11%，可以通過(guò)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化，能夠應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等零件中［3］。目前普遍認(rèn)為Al-Cu合金中沉淀相的析出序列為：SSS（過(guò)飽和固溶體）→GP區(qū)→θ""→θ"→θ。在 早 期 時(shí) 效 階 段，Cu原 子 在{001}Al面 聚集，淬火后獲得的過(guò)飽和空位促進(jìn)了Cu原子擴(kuò)散，形成與基體共格的圓盤狀GP區(qū)。隨著時(shí)效過(guò)程的進(jìn)行，θ""相形成，形貌呈圓盤狀，具有正方點(diǎn)陣，晶格常數(shù)為a=b=0.404 nm，c=0.768 nm，θ""與母相之間保持共格關(guān)系，成分接近Al2Cu。θ"相呈圓片狀，結(jié)構(gòu)為正方點(diǎn)陣，晶格常數(shù)為a=b=0.404 nm，c=0.580 nm，大多數(shù)沿基體{001}Al晶面析出，與母相呈半共格關(guān)系。平衡相θ具有正方點(diǎn)陣，a=b=0.606 nm，c=0.487 nm，分布不均勻，往往在晶界和相界上形核長(zhǎng)大，與基體保持非共格關(guān)系，對(duì)合金的強(qiáng)化作用顯著減?。?］。

二元Al-Cu合金中加入Mg元素則變?yōu)槿狝l-Cu-Mg系合金，由于具有良好的綜合性能被廣泛地應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)材料，主要的強(qiáng)化相是θ"和S相。然而該合金主要用于室溫環(huán)境，當(dāng)溫度超過(guò)100℃時(shí)，其強(qiáng)化相會(huì)發(fā)生粗化而使性能顯著下降［5-7］。在Al-Cu-Mg合 金 中 加 入 微 量 的Ag原 子 能夠顯著影響合金的析出序列和析出強(qiáng)化作用，合金的主要強(qiáng)化相由θ"和S相轉(zhuǎn)變?yōu)棣赶唷l-Cu-Mg-Ag合金具有較好的導(dǎo)熱性，這是因?yàn)槠渲饕獜?qiáng)化相Ω相（Ω相被認(rèn)為是平衡θ相（Al2Cu）的變體）在小于等于200℃時(shí)有較慢的粗化長(zhǎng)大速率，顯示出良好的熱穩(wěn)定性［5，8-9］。

雖然Al-Cu系鑄造鋁合金應(yīng)用較為廣泛，但是目前該系列合金仍然存在一些問(wèn)題：在中高溫的工作環(huán)境中不耐熱，容易在高溫下快速軟化［10］。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度較高，常規(guī)Al-Cu合金的耐熱性較差，容易軟化，壽命較低，一般不直接投入使用，通常在合金中加入不同的合金元素，以改善合金的析出強(qiáng)化效果，增強(qiáng)合金的耐熱性能。工業(yè)生產(chǎn)中往往會(huì)同時(shí)添加多種微合金化元素，將兩種或兩種以上微合金化元素結(jié)合使用，通過(guò)其彼此間的交互作用，發(fā)揮復(fù)合微合金化的效果。θ"析出相是Al-Cu合金的主要強(qiáng)化相，微合金元素的添加往往是通過(guò)影響析出相的結(jié)構(gòu)和析出序列來(lái)改善Al-Cu合金的性能［11］。本文詳細(xì)調(diào)研了Zr，Sc，Er和Ni等元素對(duì)Al-Cu合金微觀組織和機(jī)械性能的影響規(guī)律，并分析和總結(jié)了不同微合金化元素對(duì)其析出強(qiáng)化作用的影響機(jī)制。

1 不同元素微合金化對(duì)Al-Cu合金組織和性能的影響

1.1 Zr微合金化對(duì)Al-Cu合金組織和性能的影響

Zr是Al-Cu合金中比較常見(jiàn)的微合金化元素。Zr在鋁合金中的固溶度較低，擴(kuò)散速度比較緩慢，加入適量Zr元素可以使Al-Cu合金的組織結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，顯著細(xì)化晶粒，并使該合金的微觀析出相均勻分散于基體中，使Al-Cu合金得到有效的強(qiáng)化，提高合金的強(qiáng)度和硬度［12-14］。

研究發(fā)現(xiàn)，Zr添加可以有效地減少Al-Cu-Mg粉末在選擇性激光熔化過(guò)程中形成的裂紋以及降低裂紋敏感性［15］。微量Zr元素也可以提高鋁合金的抗應(yīng)力腐蝕性和伸長(zhǎng)率，由于Zr淬火敏感性較小，同時(shí)還可以提高合金的淬透性和焊接性［16-17］。

Zr在鑄態(tài)鋁合金中有兩種主要的存在狀態(tài)：一是固溶于基體中，以固溶體形態(tài)存在；二是以Al3Zr析出相存在。Al3Zr相具有L12與D023兩種結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其中L12結(jié)構(gòu)的Al3Zr相較于基體的錯(cuò)配度小，具有面心立方結(jié)構(gòu)的特征，與基體呈共格關(guān)系，能使合金獲得較大程度的強(qiáng)化并顯著提高耐高溫性能。研究中發(fā)現(xiàn)，鋁合金在進(jìn)行熱處理的過(guò)程中，隨著溫度升高或保溫時(shí)間延長(zhǎng)，Al3Zr會(huì)逐步由L12轉(zhuǎn)變?yōu)镈023結(jié)構(gòu)，而D023結(jié)構(gòu)的Al3Zr相為四方結(jié)構(gòu)，與基體呈非共格關(guān)系，因其對(duì)稱性較低且獨(dú)立滑移系較少而表現(xiàn)出較大的脆性，因此Al3Zr的結(jié)構(gòu)改變不僅會(huì)嚴(yán)重降低析出強(qiáng)化能力，還會(huì)降低材料的塑韌性、延展性及抗蠕變性能［18］。Al3Zr析出相的原子分辨率的HAADF-STEM圖片如圖2所示，它是一種L12與D023混合結(jié)構(gòu)的Al3Zr析出相顆粒［19］。

圖1 Al3Zr的原子結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 Al3Zr析出相的原子分辨率的HAADF-STEM圖［19］

Ding等［19］發(fā)現(xiàn)反相界面在L12→D023轉(zhuǎn)變中起著重要作用，Al-Cu-Zr合金的Al3Zr沉淀物中有{100}和{110}兩組反相界面，其中{100}占主導(dǎo)地位，而{110}只 是 偶 爾 出 現(xiàn)。圖3顯 示 了Al3Zr（L12）相＜110＞{100}滑移系和＜110＞{110}滑移系的廣義堆垛層錯(cuò)（GSF）能量，可以看出在0.5a位移時(shí)，{110}的GSF能量遠(yuǎn)高于{100}，這表明{100}的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好。{110}的高GSF能量意味著這種反相界面實(shí)際上幾乎不會(huì)在Al3Zr沉淀物中形成，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常吻合。{110}的形成可以極大地減少應(yīng)變能。當(dāng)每隔一層{100}面產(chǎn)生一個(gè){100}反相界面時(shí),D023相會(huì)形成,{110}主要是連接L12和D023結(jié)構(gòu),可以顯著影響反相界面{100}的形成和運(yùn)動(dòng)，從而穩(wěn)定L12結(jié)構(gòu)的Al3Zr沉淀。

圖3 Al3Zr（L12）相＜110＞{100}滑移系和＜110＞{110}滑移系的廣義堆垛層錯(cuò)能量［19］

此外，Zr元素可以與其他微合金元素產(chǎn)生很好的交互作用，發(fā)揮固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化的耦合效果，改善Al-Cu合金的力學(xué)性能［13，16］。Amer等［20］研究發(fā)現(xiàn)微量Zr，Er元素添加可以提高Al-Cu合金的硬度和屈服強(qiáng)度，同時(shí)可以改善合金的拉伸性能。李鑄鐵等［21］發(fā)現(xiàn)微量Zr，Ce復(fù)合添加除了可以阻止Al-Cu-Li合金再結(jié)晶以及細(xì)化晶粒外，還可以在提高合金整體強(qiáng)度的同時(shí)，進(jìn)一步提高合金的塑性。適當(dāng)添加Zr，Si可以提高Al-Cu合金的綜合力學(xué)性能。Si對(duì)Al-Cu合金的熱裂傾向有一定的抑制作用，但Si含量過(guò)高會(huì)引起合金強(qiáng)度下降，甚至產(chǎn)生裂紋，發(fā)生斷裂。李赫亮等［22］通過(guò)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在2%的Si含量下，在合金的晶界中會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的Si相，破壞了基體的連續(xù)性，從而使組織發(fā)生粗化，導(dǎo)致Al-Cu合金的強(qiáng)度降低。適量的Si元素與Zr同時(shí)添加，在改善合金鑄造性能的同時(shí)，充分發(fā)揮了Zr的強(qiáng)韌化特性（細(xì)晶強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化），使合金同時(shí)具有高強(qiáng)度、高硬度和優(yōu)異的伸長(zhǎng)率，提高了綜合力學(xué)性能。王華等［23］研究了微量Sc，Zr元素對(duì)2524鋁合金板材組織和性能的影響，得出微量Sc，Zr元素在2524鋁合金中主要以次生的Al3（Sc，Zr）粒子形式存在，這種粒子與基體共格，釘扎位錯(cuò)和亞晶界，高溫固溶處理過(guò)程中仍然能夠部分抑制合金的再 結(jié) 晶。Dorin等［24］在 研 究Sc/Zr復(fù) 合 微 合 金 化 的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：添加Zr，Sc的合金完全抑制了再結(jié)晶，并且形成了具有富Zr殼和富Sc核的彌散相，如圖4所示，促進(jìn)θ"相的形成。同時(shí)，富Zr殼的存在阻止了Sc的再分布，使得Sc不會(huì)在θ"/基體界面發(fā)生偏析。因此，Zr穩(wěn)定了Al3Sc，同時(shí)保持了θ"相的細(xì)化效果，使彌散相有助于成核和穩(wěn)定細(xì)小的θ"析出相，防止這些析出相快速變粗［25-26］。但如果Sc元素的加入量與熱處理工藝控制不當(dāng)，則可能形成AlCuSc相，這種相在高溫下不易溶解，而且具有很大的脆性，對(duì)提高合金的強(qiáng)度和硬度會(huì)產(chǎn)生不利影響。Zr，Sc復(fù)合添加也會(huì)導(dǎo)致Al-Cu合金微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化，腐蝕電流密度降低，從而降低點(diǎn)蝕和晶間腐蝕傾向［27］。

圖4 Al-Cu-Sc-Zr合金在160℃下時(shí)效10 h后的3DAP圖片［24］

1.2 Sc微合金化對(duì)Al-Cu合金組織和性能的影響

Sc是一種特殊元素，在所有的稀土元素中密度最低，性質(zhì)類似于過(guò)渡元素［28］。同時(shí)，Sc在Al中的固溶度是最大的，因此Sc的微合金化效果在眾多合金元素中是最高效的。但是由于Sc元素價(jià)格昂貴，添加時(shí)應(yīng)盡量減少其用量，并設(shè)計(jì)合理的熱處理工藝，充分發(fā)揮Sc元素的作用。

Sc在固溶態(tài)下能發(fā)揮固溶強(qiáng)化的作用，時(shí)效過(guò)程中形成細(xì)小均勻的Al3Sc顆粒，具有明顯的彌散強(qiáng)化效果［29］。Al3Sc相具有L12結(jié)構(gòu)，與α-Al鋁基體同為面心立方結(jié)構(gòu)。Al基體和Al3Sc的晶格常數(shù)分別為0.405 nm和0.410 nm，且基體與Al3Sc之間的錯(cuò)配度僅為1.3%，因此兩相呈共格關(guān)系，原子排列如圖5所示，能起到明顯的析出強(qiáng)化作用。由于Al3Sc對(duì)晶界、亞晶界及位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)阻礙強(qiáng)烈，極大地抑制了再結(jié)晶，因此，即便是高塑性變形的含Sc鋁合金，在高溫退火后仍能維持其變形，大大增加了其屈服強(qiáng)度。同時(shí)，Al3Sc粒子的析出可以提高基體中晶粒的形核率，達(dá)到細(xì)晶強(qiáng)化的目的，從而使Al-Cu合金具有較好的綜合力學(xué)性能［30-31］。

圖5 Al3Sc析出相原子分辨率的HAADF-STEM圖片［3］

微合金化元素加入Al-Cu合金后往往都會(huì)在基體和晶界處發(fā)生偏聚，Sc元素也是一樣。Wu等［32］在Al-2.5%Cu合金中添加Sc元素后提高了θ"-Al2Cu析出物的數(shù)密度。因?yàn)镾c元素會(huì)在θ"相與基體的界面處發(fā)生偏聚，在提高θ"相形核率的同時(shí)抑制θ"相的長(zhǎng)大，如圖6所示。Yang等［36］對(duì)Al-Cu合金中添加微量Sc元素進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)θ"相/基體界面處的Sc偏析和Sc原子團(tuán)（包括其尺寸和數(shù)量密度）均隨著Sc含量增大而提高，Sc元素的偏聚可以在促進(jìn)θ"相析出的同時(shí)抑制其長(zhǎng)大，從而細(xì)化θ"析出相，提高合金的強(qiáng)度、硬度等。另外，加入Sc能提高合金在高溫下的抗蠕變性，強(qiáng)化析出物的熱穩(wěn)定性［33-36］；并且減少合金晶界處析出相的分布，改善其耐腐蝕性能［28，32，37］。Li等［38］在其研究中指出，Al-5%Cu合金中隨著Sc元素含量的增加，初生α-Al逐漸從發(fā)達(dá)的枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶，同時(shí)合金的屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均得到了明顯的提高。

圖6 峰值時(shí)效Al-Cu（（a），（c），（e））和Al-Cu-Sc（（b），（d），（f））合金中粗粒度（CG）、細(xì)粒度（FG）、超細(xì)粒度（UFG）θ"析出相的TEM圖像［32］

在鋁合金中添加Sc除了可以形成Al3Sc沉淀物外，還可能形成初生Al3Sc金屬間相［40-41］和Al3Sc彌散相［42-43］。初生的Al3Sc相（如圖7（a）所示）和Al3Sc彌散相（如圖7（b）所示）尺寸范圍為幾微米和幾十納米，初生Al3Sc相通過(guò)促進(jìn)異質(zhì)晶粒形核來(lái)細(xì)化晶粒，Al3Sc彌散相在阻礙晶粒長(zhǎng)大方面非常有效［44］。

圖7 Al-Cu-Sc合金中Sc基顆粒/團(tuán)簇的TEM和3DAP圖像（綠色=Al原子，橙色=Cu原子，藍(lán)色=Sc原子，尺寸：20 nm×20 nm×30 nm）［44］

Sc添加除了上述有利的影響外，也存在一些不利的影響。Sc微合金化的Al-Cu合金中也可能形成粗大且難溶的AlCuSc三元相，即W相［45］。圖8（a）是均質(zhì)化合金中W相的HAADF-STEM圖像，該顆粒的尺寸在微米級(jí)別，呈亮白色，說(shuō)明它們是由原子序數(shù)較高的元素組成。W相粒子的映射（如圖8（b）所示）給出了Al，Cu和Sc的分布；從圖8（c）～（e）中可以看出Cu和Sc顆粒集中地聚集在一起。W相的形成消耗大量的Sc原子和Cu原子，抑制了Al3Sc的形成。含有高含量Cu的Al-Cu-Sc合金的性能會(huì)因?yàn)閃相而變差，應(yīng)注意在合金中添加Sc以防止形成W相。當(dāng)W相的形成無(wú)法避免時(shí)，可以通過(guò)控制Sc的含量來(lái)促進(jìn)Al3Sc的形成［46］。

圖8 W相（（a）和（b））的HAADF-STEM圖像以及W相顆粒中Al（c）、Cu（d）、Sc（e）元素的映射［46］

1.3 微量Ni添加對(duì)Al-Cu合金組織和性能的影響

Al-Cu合金中加入少量Ni元素后可以提高鋁合金的強(qiáng)度，同時(shí)使合金保持較高的塑、韌性。楊玉萍等［47］對(duì)加入微量Ni后的Al-Cu-Mn合金的微觀組織進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)合金的微觀結(jié)構(gòu)隨著Ni含量的增加而發(fā)生改變。Ni含量的提高會(huì)使合金中的增強(qiáng)相θ（Al2Cu）變得更為致密并均勻分布，同時(shí)促進(jìn)Al3Ni強(qiáng)化相的形成。Al3Ni可以增強(qiáng)合金的強(qiáng)度和硬度，也可以減輕晶界處的應(yīng)力集中，防止裂紋在晶界處產(chǎn)生，從而改善合金的塑、韌性，提高合金的延伸率［48］。Ni元素的添加除了可以提高Al-Cu合金的強(qiáng)度和硬度外，還可以提高Al-Cu合金的耐蝕性能［49］。在一系列研究觀察中發(fā)現(xiàn)，在不加入Ni元素時(shí)，合金表面可能會(huì)出現(xiàn)大量點(diǎn)蝕現(xiàn)象，且發(fā)生點(diǎn)蝕的大部分區(qū)域局部已經(jīng)出現(xiàn)剝落。但Ni的加入會(huì)使合金表面腐蝕的現(xiàn)象出現(xiàn)不同程度的緩解，并且當(dāng)Ni的含量達(dá)到某一值時(shí)，合金表面幾乎不再發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，更不會(huì)再出現(xiàn)表面腐蝕剝落的情況［47，50］。這是由于隨著Ni含量的增加，θ相逐漸減少并均勻分布，在基體中形成含Ni的新相，從而提高了合金的耐蝕性；對(duì)于亞共晶Al-Ni合金，細(xì)小的α-Al樹枝晶的排列和均勻分布的Al3Ni也會(huì)使合金的耐蝕性提高。同時(shí)，微量Ni元素的添加也可以改善Al-Cu的 耐磨性能。Karakulak等［50］研究了Ni含量對(duì)Al-Cu-SiC復(fù)合合金硬度和耐磨性的影響，如圖9所示。增加材料中的Ni含量會(huì)增加硬度，由含Ni金屬間化合物引起的硬度增加會(huì)提高復(fù)合合金的耐磨性，耐磨性在1%Ni時(shí)達(dá)到最大值。Ni也可以用于改善工業(yè)應(yīng)用的鋁合金的表面性能，例如鋁汽車零件、鍛造產(chǎn)品等。此外，Ni的電沉積已被應(yīng)用于保護(hù)各種材料［51-54］。

圖9 Ni添加對(duì)Al-Cu-SiC復(fù)合合金硬度和耐磨性的影響［50］

1.4 微量Er添加對(duì)Al-Cu合金組織和性能的影響

Er具有密排六方結(jié)構(gòu)，有較為活潑的化學(xué)性質(zhì)。Er作為稀土元素，其本身質(zhì)地柔軟、具有很好的延展性和銀白色的光澤。鋁合金中加入少量Er的效果與Sc相似，對(duì)合金的鑄態(tài)結(jié)構(gòu)也有一定的細(xì)化和改善作用。但Er的儲(chǔ)量巨大，比起添加Sc元素，使用Er元素可以大大減少成本［55］。微量Er元素添加所帶來(lái)的晶粒細(xì)化效果很好，使得Al-Cu合金在室溫下的抗拉強(qiáng)度、硬度大大提高，以及進(jìn)行高溫處理后的硬度、延伸率也都得到了明顯的增大［56］。且隨著添加Er元素的含量增加，合金的電阻率先減小之后增大［57］。因?yàn)镋r元素在Al基體中的固溶度較?。?8］，且Al，Er原子在原子半徑上有較大的差異，因此，Er原子容易在晶界附近偏聚。這些Er與晶界附近的部分Cu形成了具有較好熱穩(wěn)定性的Al8Cu4Er相。室溫下，該相的形成減少了合金中主要強(qiáng)化相Al2Cu的生成，降低合金硬度；高溫下Al8Cu4Er相起到第二相強(qiáng)化的作用，增強(qiáng)合金的耐熱性，但是Al8Cu4Er相在熱擠壓的過(guò)程中不會(huì)溶入到基體中，導(dǎo)致在拉伸變形過(guò)程中第二相粒子增多，降低合金的斷裂韌性［57，59］。

在Al-Cu-Mg-Ag合金中，Er元素的添加能夠影響合金的析出序列。Bai等［60］在研究Er元素對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金顯微組織和疲勞斷裂行為的影響過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，時(shí)效初始階段，Er的添加會(huì)促進(jìn)θ"相的形成，同時(shí)延緩Ω相的沉淀析出［61］，如圖10所示［62］。這是因?yàn)樵诔跏紩r(shí)效階段，由于空位的缺乏，Mg-Ag共團(tuán)簇的形成受到干擾［63］，從而抑制了Ω相的沉淀；Ω相的形成需要Cu原子，而加入Er后所形成的Al8Cu4Er消 耗 了 大 量Cu原 子［9，64-65］，因 此 減 緩 了 時(shí)效初期Ω相的沉淀析出過(guò)程。Er通過(guò)阻礙Ω相的長(zhǎng)大而提高Ω相的熱穩(wěn)定性，改善了Al-Cu-Mg-Ag合金的室溫與高溫力學(xué)性能［65］。

圖10 Al-Cu-Mg-Ag合金在有無(wú)Er添加下200℃時(shí)效2 h后不同觀察軸的TEM明場(chǎng)圖像［62］

2 總結(jié)與展望

Al-Cu合金作為汽車輕量化的首選材料，在未來(lái)的工業(yè)和日常生活中使用會(huì)越來(lái)越頻繁。但是目前鋁合金仍然存在一些缺點(diǎn)，比如強(qiáng)化合金的同時(shí)不能保持高的延伸率以及抗高溫蠕變性能較差等等。微合金化能夠顯著影響Al-Cu合金的綜合性能，本文系統(tǒng)調(diào)研了Zr，Sc，Ni和Er四種微合金化元素對(duì)Al-Cu合金析出強(qiáng)化和機(jī)械性能的影響，并進(jìn)行了分析和總結(jié)，得出以下結(jié)論：

（1）微合金元素的添加對(duì)Al-Cu合金普遍具有明顯的強(qiáng)化效果，其強(qiáng)化主要是通過(guò)細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)的；（2）適量Zr元素的添加可以使Al-Cu合金形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的Al3Zr析出相，從而提高合金的強(qiáng)度、硬度。但是Zr單獨(dú)添加對(duì)合金的耐高溫性能幾乎沒(méi)有改善，通過(guò)與Si復(fù)合添加可以提高合金的抗熱裂傾向，Zr和Sc復(fù)合添加可以抑制合金再結(jié)晶，Zr和Er添加可以改善合金拉伸性能，Zr和Ce復(fù)合添加可以提高合金塑性；（3）Sc的微合金化效果是四種元素中最佳的，同時(shí)，Sc元素的添加可以提高Al-Cu合金在高溫下的抗蠕變性，但是Sc添加也可能形成粗大且難溶的AlCuSc三元相，損害合金性能，并且Sc元素價(jià)格昂貴，要盡量減少其用量；（4）微量Ni元素添加除了可以提高鋁合金的強(qiáng)度、硬度外，還可以提高Al-Cu合金的耐蝕性和耐磨性；（5）Er元素添加可以帶來(lái)很好的晶粒細(xì)化效果，提高合金的強(qiáng)度和硬度。

微合金化元素的選擇、元素之間的交互作用以及元素的含量等對(duì)Al-Cu合金組織和性能的影響都是無(wú)比巨大的，“差之毫厘，謬以千里”，在未來(lái)進(jìn)一步研究微合金化元素的影響時(shí)，應(yīng)當(dāng)在前人研究的基礎(chǔ)上從更合理的選擇微合金化元素及其配比這一方向出發(fā)，結(jié)合實(shí)際使用中所需要的合金性能，優(yōu)化熱處理工藝，結(jié)合合金的微觀組織，做好分類處理，不斷完善Al-Cu合金的各項(xiàng)性能，提高研究效率。