在鋁合金用的合金化元素中，鋅和鎂是在鋁中溶解度zui高的元素，早在上世紀20年代初，冶金學(xué)家就發(fā)現(xiàn)Al-Zn-Mg系合金有時效硬化能力，但因應(yīng)力腐蝕敏感性高，所以長期以來一直沒有得到應(yīng)用。但自上世紀70年代發(fā)現(xiàn)Al-Zn-Mg系合金有優(yōu) 秀的可焊性，同時應(yīng)力腐蝕敏感性可通過Zn、Mg含量控制即（Zn+Mg）≤7%，以及添加穩(wěn)定劑Mn、Cr、Zr等可予以解決后，才引起人們重視，廣泛用于制造軌道車輛車廂及其他交通運輸裝備。

　　合金化元素及雜質(zhì)元素的作用

　　Zn和Mg：Al-Zn-Mg系合金隨著Zn、Mg含量的增加，其抗拉強度性能及熱處理效果一般是隨之上升的。合金的應(yīng)力腐蝕傾向與Zn、Mg含量的總和有關(guān)，高Mg低Zn或高Zn低Mg的合金，只要Zn、Mg質(zhì)量分數(shù)之和不大于7%，合金就具有相當(dāng)好的抗應(yīng)力腐蝕性能。合金的焊接裂紋傾向隨Mg含量的增加而下降。

　　Al-Zn-Mg系合金中的微量合金化元素有Mn、Cr、Cu、Zr、Ti等，F(xiàn)e和Si是主要雜質(zhì)元素。

　　Mn和Cr：添加Mn和Cr提高合金的抗腐蝕性能，含0.2%Mn——0.4%Mn時效果顯著；加Cr的效果更大些，如果Mn和Cr同時加入，對降低應(yīng)力腐蝕傾向的效果更強，Cr的添加量以0.1%——0.2%為宜。

　　Zr：顯著地提高Al-Zn-Mg系合金的可焊性，在AlZn5MgCu0.35Cr0.35合金中加入0.2%Zr后，焊接裂紋傾向大大下降。Zr還提高合金的再結(jié)晶終了溫度，向AlZn4.5Mg1.8Mn0.6合金添加>0.2%Zr，合金的再結(jié)晶終了溫度升到500℃以上，因此，材料在固溶處理后仍保留著變形組 織。向含Mn的Al-Zn-Mg系合金添加0.1%Zr——0.2%Zr，還可以提高抗應(yīng)力腐蝕性能，但是Zr的效果不如Cr的。

　　Ti：向Al-Zn-Mg系合金添加Ti能細化鑄造組 織，并可改善合金的可焊性，但其效果比Zr的低。若Ti與Zr同時加入效果更好。向含0.12%Ti的AlZn5Mg3Cu0.3合金添加>0.15%Zr，即有較好的可焊性和相當(dāng)高的伸長率，還可獲得與單獨添加>0.2%Zr時相同的效果。Ti也能提高合金的再結(jié)晶溫度。

　　Cu：向Al-Zn-Mg系合金添加少量Cu，可提高合金的抗應(yīng)力腐蝕性能和抗拉強度，但是合金的可焊性卻降低。

　　Fe：它是Al-Zn-Mg系合金的雜質(zhì)，降低合金的可抗蝕性和力學(xué)性能，尤其對Mn含量的合金尤其如此，所以Fe含量應(yīng)盡可能低，應(yīng)限制<0.3%。

　　Si：也是合金固有的雜質(zhì)，降低合金的抗蝕性和力學(xué)性能，加大合金裂紋傾向，應(yīng)限制其限量<0.3%。

　　合金的組織

　　Mg在Al中的zui大溶解度為 17.4%（450℃），室溫時為1.0%。Zn的溶解度更高，在共析溫度（275℃）為31.6%，在200℃為12.6%，室溫時為≥2%。因此，Zn、Mg與Al可形成高濃度三元固溶體。由Al-Zn-Mg系三元相圖可知，該系合金除α、β、η和γ等相外，還有一個三元化合物T（Al2Mg3Zn3），T相還可以用濃度范圍（AlZn）49Mg32表示。工業(yè)用Al-Zn-Mg合金的成分多位于圖中M所示的影線范圍內(nèi)，主要強化相是T和η，所以工業(yè)合金稱之為α+T型合金。η相和T相不僅在Al中有極大的溶解度，而且有相當(dāng)大的溶解度變化，故有很強的時效硬化作用。β相的分子式-Al3Mg2，T-Al2Mg3Zn3，η-MgZn2，γ-MgZn5。T相的Zn/Mg比約為2.71，但因T相的Zn、Mg濃度變化范圍很寬，Zn/Mg比為1——4的合金的主要強化相為T，只有Zn/Mg>4的合金才有η相出現(xiàn)，Zn/Mg=6——7的合金才完全由η相組成。