7xxx系铝合金因其具有高的比强度、良好的耐腐蚀性和优异的力学性能，在航空航天、交通运输等领域具有广泛应用前景。在增材制造铝合金中，7xxx系铝合金因其凝固区间窄，在选区激光融技术（SLM）制备过程中容易形成气孔、裂纹等缺陷，故难以制备。在近些年的研究中，发现Sc/Zr元素的加入可以有效制备出无缺陷的7xxx系铝合金，但对于Sc/Zr元素对微观组织的影响以及组织演变的内在机制还缺乏相关研究。

针对上述问题，重庆大学材料科学与工程学院黄晓旭教授团队联合清华大学Andy教授，通过对SLM制备的不含Sc/Zr的Al-Zn-Mg合金与加入Sc/Zr的Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金两种样品进行微观组织表征分析，揭示了Sc/Zr元素在SLM制备过程中对微观组织演变的内在影响机制。研究发现，在不加入Sc/Zr的Al-Zn-Mg合金在未经历热循环的顶层熔池中形成了柱状晶和等轴晶的双峰晶粒组织，但经历热循环之后，发生晶界迁移形成沿打印方向（BD）的粗大柱状晶粒，如图1所示；加入Sc/Zr元素之后，能够显著促进SLM过程中晶界处形成高密度的η′相，这些η′相能够钉扎晶界，从而使得晶界在后续的热循环过程中保持稳定，最终样品中形成了双峰晶粒组织，如图2所示。研究的具体成果以题为“Role of Sc/Zr in enhancement of η’ precipitation and control of microstructure evolution during selective laser melting of Al-Zn-Mg alloys”发表在材料领域权威期刊《Journal of Materials Science & Technology》上。重庆大学黄天林教授为论文的通讯作者，博士生朱月月为论文第一作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2025.03.089

本研究得到了国家重点研发计划（2021YFB3702101）、重庆市研究生科研创新项目（CYB21007）以及江苏省自然科学基金（BK20232011）等项目的支持。