Zn-Mg比對Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影響.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu系合金由于具有高強、高韌、較好的耐腐蝕性能且密度低的特點而作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應用于航空航天領域。增大合金化程度能提高該系合金的力學性能，但卻使得厚板的淬火敏感性升高的傾向性增大。如何獲得力學性能較高、淬火敏感性低的合金是近年來材料工程和科學領域關注和研究的熱點，研究表明主成分Zn、Mg、Cu元素的含量與比例是影響合金淬火敏感性的重要因素。本文通過材料相圖計算、材料試驗及檢測分析比較系統(tǒng)地研究了Zn/Mg質(zhì)量比(3.0

2、、4.25、6.0)對Zn含量為8.0～9.0，Mg含量為1.5～2.5，Cu含量為1.0的合金淬火敏感性的影響規(guī)律及機理，得出以下結(jié)論:
　　(1)計算揭示了Zn(4％～10％)、Mg(1％～5％)元素及Zn/Mg比對合金TTT曲線的影響規(guī)律。Zn、Mg含量的增加均在一定程度上使得TTT曲線左移，孕育期縮短，淬火敏感性增大。隨著Zn/Mg比的增大，TTT曲線右移，孕育期延長，鼻尖溫度也降低，合金的淬火敏感性降低。
　　(2

3、)探明了不同Zn/Mg比合金對相的種類及在熱處理過程中的組織演變的影響。鑄態(tài)組織中，主要是Al基體和MgZn2相。固溶處理后三種合金均發(fā)生了一定程度的再結(jié)晶，Zn/Mg最低的合金產(chǎn)生的再結(jié)晶程度大于Zn/Mg比較高的兩組合金。
　　(3)揭示了固溶處理對Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影響并獲得最佳固溶工藝。相比475℃/2h固溶處理，450℃/8h+475℃/2h固溶處理細化了晶粒，增加了再結(jié)晶晶粒數(shù)目及（亞）晶界的數(shù)目，

4、促進了慢速淬火過程中η平衡相的析出，淬火敏感性明顯升高。475℃/2h單級固溶處理為最佳固溶制度。
　　(4)探明了Zn/Mg比對Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性和力學性能的影響規(guī)律并獲得最佳Zn/Mg合金。隨著Zn/Mg的增加（從3.2、4.25到6.0），合金的淬透層深度分別為65mm、100mm以上、90mm，合金的淬火敏感性先降低后升高，合金的強度降低，延伸率升高。最佳Zn/Mg為4.25，此時淬透層深度為100mm以