7N01鋁合金的時(shí)效工藝及熱變形行為研究.pdf

1、7N01鋁合金是日本開發(fā)的一種Al-Zn-Mg系合金，具有良好的綜合性能，在軌道交通和航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本課題研究了單雙級(jí)時(shí)效處理對7N01鋁合金硬度、拉伸性能、電導(dǎo)率的影響;采用金相(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)分析了時(shí)效過程中7N01鋁合金微觀組織的變化規(guī)律;并用熱模擬機(jī)研究了7N01鋁合金的熱壓縮變形行為。論文的主要結(jié)論如下:
　　(1)7N01鋁合金在凝固的過程中Zn和M

2、g發(fā)生晶內(nèi)偏析，在晶內(nèi)形成特殊的花紋組織形貌;晶界處存在較多白色的骨骼狀α-Al12(FeMn)3Si相。7N01鋁合金比較合適的固溶條件為470℃/2h，在此處理?xiàng)l件下合金中第二相的含量明顯減少。
　　(2)7N01鋁合金的最佳單級(jí)時(shí)效工藝為120℃/24 h，此時(shí)其硬度、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率和電導(dǎo)率分別為104.6 Hv、331.4 Mpa、161.7 Mpa、16.7％、32.7％IACS。較優(yōu)的雙級(jí)時(shí)效工藝為90℃/

3、4 h+160℃/8 h，此時(shí)7N01鋁合金的硬度、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率和電導(dǎo)率分別為100 Hv、319.3MPa、155.6 MPa、9.3％、34.8％IACS。與單級(jí)時(shí)效工藝相比，7N01鋁合金的電導(dǎo)率明顯提高，表明雙級(jí)時(shí)效能較好的改善合金的抗應(yīng)力腐蝕性能。
　　(3)在300～450℃的變形溫度和0.01～1 s-1的應(yīng)變速率下，7N01鋁合金的流變應(yīng)力均在一個(gè)較小的應(yīng)變量時(shí)達(dá)到峰值，且σ隨著T的降低和(ε)的提高

4、而增大。用線性回歸的方法計(jì)算得到7N01鋁合金熱壓縮變形各參數(shù)的平均值分別為:應(yīng)力水平參數(shù)α=0.015，應(yīng)力指數(shù)n=6.202，結(jié)構(gòu)因數(shù)A=1.66×109s-1，變形激活能Q=133.799 kJ·mol-1。
　　(4)在(ε)=0.1 s-1和(ε)=1 s-1條件下，7N01鋁合金微觀組織中沒有發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶晶粒，表明合金在該變形條件下的主要軟化機(jī)制為動(dòng)態(tài)回復(fù)。在(ε)=0.01 s-1條件下，7N01鋁合金發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，