AlZnMgCu合金單級時效熱處理微觀組織演變規(guī)律研究.pdf

1、7xxx系AlZnMgCu鋁合金是一種典型的可時效強化鋁合金，廣泛應用于航空航天、交通運輸及其它軍工、民用行業(yè)。然而，關于時效過程中晶內(nèi)析出相的演變規(guī)律以及析出相的形貌、大小、種類以及分布對強度的貢獻尚有爭論。另外，關于晶界無析出帶(PFZ)的形成機理及其對材料綜合性能的影響研究者們也未能形成統(tǒng)一的觀點。
　　 本文針對Al-6.47％Zn-1.63％Mg-2.05％Cu鋁合金板材，采用固溶淬火以及時效熱處理，對合金進行了顯微硬

2、度測定、拉伸試驗、電導率測量、金相分析(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)分析等，對不同時效條件下合金的微觀組織、晶內(nèi)強化析出相及晶界PFZ的演變規(guī)律進行了研究。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：
　　 (1)在120℃單級時效過程中發(fā)現(xiàn)一種新的亞穩(wěn)相：η前驅(qū)相，具有六角結(jié)構(gòu)，點陣參數(shù)c=4d111A1=0.935nm，與η相(C=0.860nm)接近，但比η'相(c=6d111A1=1.406nm)小。點陣參數(shù)

3、a=0.496nm，與η'相相同。η前驅(qū)相作為新觀測到的一種強化相，在以往的文獻中尚未報道過，本實驗發(fā)現(xiàn)其對材料的強度以及晶界無析出帶(PFZ)有重要影響。
　　 (2)采用 TEM觀察，結(jié)合硬度表征對7xxx系鋁合金在120～150℃不同溫度下單級時效之后的微觀結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律進行跟蹤研究。研究發(fā)現(xiàn)120℃時效72h合金的硬度最高，可達202HV，對應的抗拉強度為708MPa，屈服強度為691MPa，延伸率為14％。單級峰值時效

4、的主要強化相為GP區(qū)，η’相和η前驅(qū)相。
　　 (3)采用TEM觀察，結(jié)合掃描透射-高角環(huán)形暗場像(STEM-HAADF)對合金單級時效狀態(tài)下晶界析出相以及晶界無析出帶(PFZ)演變規(guī)律進行跟蹤研究。研究發(fā)現(xiàn)時效溫度在150℃左右，晶界周圍產(chǎn)生PFZ。時效溫度越高，PFZ越寬。150℃恒溫時效2h以后，PFZ的寬度不隨時效時間的變化而變化。通過EDX能譜分析發(fā)現(xiàn)，PFZ區(qū)域為貧溶質(zhì)原子區(qū)，尤其是貧Zn。對150℃時效4h合金進行