7075鋁合金雙級時效的組織與性能及其應力腐蝕開裂機理研究.pdf

1、高強高韌和低應力腐蝕開裂敏感性之間的矛盾一直是Al-Zn-Mg-Cu系高強鋁合金在實際應用中的一大難題。如何在不以損失強度的前提下提高合金的抗應力腐蝕性能成為本文的主要研究內(nèi)容。
　　 本文借助X射線衍射分析儀、透射電鏡、掃描電鏡等微觀組織分析手段，以洛氏硬度測試、力學拉伸試驗、應力腐蝕試驗等方法研究了7075鋁合金在雙級“雙峰”時效工藝下合金的微觀組織與性能的關系，以及這些微觀組織對合金應力腐蝕敏感性的影響，并試圖解釋合金應力

2、腐蝕開裂的相關機理，得到如下結(jié)論：
　　 (1)7075鋁合金在雙級時效時會出現(xiàn)兩個時效硬化（強化）峰，即時效硬化(強化)“雙峰”。兩個時效峰的硬度、強度相差不大，且第二時效峰狀態(tài)下，合金具有高強、高韌等優(yōu)良的力學性能。
　　 (2)隨著時效溫度的提高，兩個時效峰的峰位開始下移；隨著固溶時間的延長兩個峰向上移；兩個時效峰的位置隨著溫度的升高都開始向前移動，第二峰向前移動得尤其明顯。雙級“雙峰”時效工藝延續(xù)了高強鋁合金“雙

3、峰”時效的特性，并且大大加速了生產(chǎn)效率，為工業(yè)化生產(chǎn)打下了良好的基礎。
　　 (3)由透射電鏡選區(qū)電子衍射及X射線衍射等手段分析了各個時效階段合金的主要強化相，結(jié)論為：第一時效峰的強化相主要是高度密集的GP區(qū)；第二時效峰的強化相主要是η'(MgZn2)。
　　 (4)第一時效峰狀態(tài)下，主要是借助于位錯線切過細小的GP區(qū)，造成表面能增大，做功增加，從而使得合金被強化。第二時效峰狀態(tài)下，位錯線將繞過較硬的η'相，留下位錯環(huán)繼

4、續(xù)前進。
　　 (5)時效處理對Al基體的點陣常數(shù)影響較大。隨著時效時間的延長，Al基體的點陣常數(shù)不斷減小，晶格畸變程度降低。
　　 (6)第二時效峰狀態(tài)下，合金的強度并未相對于第一時效峰狀態(tài)下降低太多，而且合金的塑性有較大的提高。其強化相主要為η'相，因其較硬，位錯線只能繞過，并留下位錯環(huán)，因此位錯不會都積塞到晶界上，也不會產(chǎn)生過多的強度薄弱區(qū)，不易引起應力集中，有利于合金的韌性。
　　 (7)7075鋁合金應

5、力腐蝕開裂敏感性隨著時效時間的延長而降低，并且第二時效峰的抗應力腐蝕性能優(yōu)于第一時效峰，其強度略微低于第一時效峰值的強度，同時具有良好的塑性變形能力，綜合力學性能較好。
　　 (8)7075鋁合金應力腐蝕開裂敏感性隨著自由Mg元素含量的下降而降低，而自由Mg元素的含量隨著時效時間的延長而降低，這也是時效時間越長，合金應力腐蝕開裂的敏感性越低的原因。且合金應力腐蝕開裂敏感性隨著應變速率的降低而明顯加重。
　　 (9)Mg、