形變熱處理工藝對(duì)AA7085鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、形變熱處理工藝是通過(guò)結(jié)合形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化的綜合作用來(lái)改善合金性能的一種有效手段，目前已成功應(yīng)用于Al-Mg、Al-Zn-Mg和A1-Zn-Mg-Cu等系鋁合金，并獲得良好的改善效果。AA7085鋁合金是通過(guò)提高 Zn/Mg比而研發(fā)出的一種具有高強(qiáng)、高韌、高淬透性和低淬火敏感性的新型鋁合金，在大型航空用鋁合金結(jié)構(gòu)件方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但隨著航空航天的發(fā)展，現(xiàn)有的微合金化和熱處理方式已不能滿足越來(lái)越高的強(qiáng)度等性能要求。本文以 AA70

2、85鋁合金為研究對(duì)象，首先通過(guò)均勻化和熱軋工藝消除鑄態(tài)合金中的組織缺陷并通過(guò)再結(jié)晶細(xì)化了晶粒，然后采用金相、掃描、透射、拉伸、電導(dǎo)率等手段，分析了固溶淬火后“預(yù)變形制度”和“預(yù)時(shí)效+預(yù)變形制度”對(duì)合金時(shí)效過(guò)程中組織與性能的影響，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
　　①采用400℃/12h+460℃/12h雙級(jí)均勻化的合金經(jīng)420℃軋制70％和465℃/1h固溶處理后，消除了合金中大部分粗大偏析相消失、晶粒得到細(xì)化。固溶態(tài)合金T6時(shí)效硬度為203.5

3、HV，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別為634.2MPa、551MPa和11.5%，電導(dǎo)率為34.9%IACS，晶內(nèi)中主要以 GP區(qū)和η′作為強(qiáng)化相，尺寸約6~10nm，數(shù)密度約為1.1×104μm2，晶間無(wú)析出帶（PFZ）的寬度較窄，但晶界析出相體積分?jǐn)?shù)較大，合金斷口呈現(xiàn)大量脆斷面；
　?、谂cT6時(shí)效相比，固溶后采用溫變形對(duì)合金性能的影響較為有利，溫變形合金終時(shí)效后的電導(dǎo)率和抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到35.9%IACS和651MPa，但延伸

4、率下降至9.4%。TEM分析表明合金強(qiáng)度的提高歸咎于位錯(cuò)促進(jìn)了過(guò)渡相η′的析出，提高了析出相的密度2.13×104μm2和溶質(zhì)原子的析出程度。然而，位錯(cuò)在晶界處的過(guò)量堆積提高了晶界析出相尺寸、體積分?jǐn)?shù)和晶間無(wú)析出帶（PFZ）的寬度，降低了裂紋擴(kuò)展的阻力，從而導(dǎo)致合金塑性下降；
　?、垲A(yù)變形前采用適當(dāng)?shù)念A(yù)時(shí)效120℃/10h可增加位錯(cuò)在晶內(nèi)運(yùn)動(dòng)的阻力，改善了位錯(cuò)分布的均勻性，避免位錯(cuò)在晶界處大量塞積。合金通過(guò)120℃/10h預(yù)時(shí)效、