變形和熱處理對Al-Zn-Mg-Cu系超強鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu系超強鋁合金是大飛機用關鍵材料，要求具有較高的強度、良好的韌性和優(yōu)良的耐蝕性。該系合金在變形和固溶過程引發(fā)的再結晶和在時效過程鏈狀富集的晶界析出相降低了合金的斷裂韌性和應力腐蝕抗力，限制了其應用潛力的發(fā)揮。因此，研究變形和熱處理對微觀組織的影響，對于同時提高合金的強度、韌性和耐蝕性具有重要的意義。
　　 本論文選擇Al-Zn-Mg-Cu系超強鋁合金中的7B50軋制板材為研究對象，研究了7B50合金斷裂腐蝕機

2、理，研究了變形、固溶和時效對微觀組織（未溶相、再結晶以及析出相）的影響，分析了微觀組織對力學和腐蝕性能的影響機理，研究結果表明:
　　 (1)合金局部腐蝕的發(fā)生依次為點蝕、晶間腐蝕和剝落腐蝕;腐蝕路徑主要沿著再結晶晶界擴展;與未再結晶晶界析出相相比，再結晶晶界析出相不耐蝕。再結晶降低了合金的剝蝕抗力，降低了合金縱向和長橫向應力腐蝕抗力。沿軋制方向排列的未溶相降低了材料長橫向的拉伸性能和T-L方向的斷裂韌性;再結晶降低了材料縱向的

3、拉伸性能和L-T方向的斷裂韌性。
　　 (2)熱軋變形量越大，合金的未溶相越少，晶粒尺寸越小，時效析出相更加密集，但基體再結晶越嚴重;對應合金的拉伸性能越高;斷裂韌性先升高后降低，剝蝕和應力腐蝕抗力變差。當熱軋溫度降低時，合金在固溶過程中發(fā)生嚴重的靜態(tài)再結晶，極大降低合金的拉伸和腐蝕性能。
　　 (3)固溶升溫的中溫階段(350℃-460℃)發(fā)生第二相粗化現象，嚴重危害后續(xù)固溶效果，據此，提出了快速升溫固溶工藝;研究了固

4、溶保溫過程中固溶溫度和固溶時間對合金未溶相和基體再結晶的影響，提出了高溫短時固溶保溫工藝;快速升溫和高溫短時兩種工藝綜合使用保證未溶相溶解的同時，能有效抑制基體再結晶，提高合金的綜合性能。
　　 (4)回歸過程中，晶內析出相溶解的同時，晶界析出相發(fā)生粗化和不連續(xù)，后續(xù)的時效過程中，晶內析出相重新密集析出，而晶界析出相保持粗大不連續(xù)狀態(tài)，該組織在保證強度的同時，能有效提高合金的耐蝕性。據此，提出多次回歸再時效處理，在保持合金強度的