主合金成分對AL-Zn-Mg-Cu系超強鋁合金組織與性能的影響.pdf

1、7B50超強鋁合金用作大飛機上翼壁板材料，由于合金化程度高，形成的殘余結(jié)晶相顯著降低合金的強韌性和耐蝕性，限制其應(yīng)用。7B50鋁合金成分范圍較寬，系統(tǒng)開展主成分優(yōu)化具有重要意義。
　　通過采用熱力學(xué)計算、力學(xué)拉伸、剝落腐蝕測試、慢拉伸應(yīng)力腐蝕測試、U型樣應(yīng)力腐蝕測試、差熱分析(DSC)，并結(jié)合金相(OM)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)研究了Al-Zn-Mg-Cu合金的相平衡和主合金成分(Mg、Zn、C

2、u)對Al-Zn-Mg-Cu系超強鋁合金組織和性能的影響。主要研究及結(jié)果如下:
　　(1)計算及實驗驗證了Al-Zn-Mg-Cu系富鋁角480℃等溫截面相圖。Zn含量和Cu含量提高，α(Al)相區(qū)縮小，α(Al)+S(Al2CuMg)相區(qū)擴(kuò)大。
　　(2)研究了Mg含量對Al-6.2Zn-xMg-2.0Cu合金組織和性能的影響。Mg含量由1.9 wt.％增至2.6 wt.％，合金基體中殘余結(jié)晶相(S+T相)逐漸增多;合金的拉

3、伸強度先升高后略有降低，在2.3 wt.％ Mg處達(dá)到峰值;合金的斷裂韌性、抗剝落腐蝕性能和抗應(yīng)力腐蝕性能先緩慢降低、后急劇降低。Mg元素的優(yōu)化含量約為2.3 wt.％。
　　(3)研究了Cu含量對Al-6.2Zn-2.3Mg-xCu合金組織和性能的影響。銅含量由1.3 wt.％提高到2.6 wt.％過程，合金基體中殘余結(jié)晶相（S相）數(shù)量增多;合金的拉伸強度、斷裂韌性和抗應(yīng)力腐蝕性能先升高后降低，抗剝落腐蝕性能先緩慢降低、后急劇下

4、降。當(dāng)銅含量在(1.6～1.9) wt.％范圍內(nèi)時，合金的性能最佳。
　　(4)研究了Zn含量對Al-xZn-2.3Mg-1.6Cu合金組織和性能的影響。合金的鋅含量由6.2 wt.％提高到10 wt.％，合金基體中粗大殘余結(jié)晶相（T相）數(shù)量增多，晶內(nèi)析出相數(shù)量增多;合金的強度先升高后略有降低，延伸率降低;合金的斷裂韌性和電導(dǎo)率、抗剝落腐蝕性能和抗應(yīng)力腐蝕性能先緩慢下降、后急劇下降。Zn元素的優(yōu)化含量約為(6.2～6.7)wt.％