AL-Zn-Mg鋁合金空心型材的擠壓及熱處理工藝研究.pdf

1、國內(nèi)對高速出行的迫切需求極大地刺激了國內(nèi)高速軌道列車的相關(guān)研究。7N01合金因其兼具中高強度、良好的焊接性能和抗腐蝕性能等綜合性能，最早由日本研制開發(fā)，廣泛地應用于國內(nèi)外高速列車車體上。目前國內(nèi)對7N01的研究尚處于初級階段，許多在車體運行過程中出現(xiàn)的實際問題沒能得到系統(tǒng)理論的解釋。因此，系統(tǒng)地開展7N01合金制備工藝對其力學性能及抗應力腐蝕性能影響的機理研究，不僅為合金的實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)，同時可為車體運行中出現(xiàn)的實際問題提供理論解

2、釋。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)7N01板材經(jīng)不同擠壓工藝處理后微觀組織與性能存在較大的差異。低擠壓比板材的抗拉強度和屈服強度顯著大于高擠壓比板材。高擠壓比板材內(nèi)為細小且均勻的等軸再結(jié)晶晶粒，低擠壓比板材內(nèi)存在大量粗大的亞結(jié)構(gòu)。擠壓過程中變形程度的差異是導致不同擠壓比下板材的力學性能差異以及未溶結(jié)晶相尺寸和分布差異的主要原因。
　　(2)兩種時效制度下獲得的不同微觀組織引起了宏觀性能的顯著差異。經(jīng)人工時效處理后

3、可獲得明顯優(yōu)于經(jīng)自然時效處理后的微觀組織。自然時效過程中晶內(nèi)主要析出的為GP區(qū);而人工時效處理后的試樣晶內(nèi)析出的主要為細小彌散的GP區(qū)和η'相，且晶界析出相斷續(xù)分布，其PFZ寬度約為20-25nm，表現(xiàn)出更好的力學性能和抗應力腐蝕性能。
　　(3)雙級時效可顯著調(diào)控7N01鋁合金的硬度和電導率。一級時效制度對合金硬度和電導率的影響不大。在一級時效的基礎(chǔ)上進行二級時效，隨著二級時效時間的延長，合金的硬度先上升后下降，電導率一直上升。

4、二級時效溫度越高，合金的硬度越低，過時效速率越快，但電導率越高。7N01最佳的時效工藝為105℃/12h+150℃/8h。此時合金的硬度、電導率和抗拉強度分別為123HV、36.3％IACS、375.8MPa。
　　(4)擠壓溫度差異是造成其宏觀性能差異的主要原因。經(jīng)420℃和450℃擠壓后，7N01鋁合金焊合區(qū)的沖擊韌性相對正常區(qū)分別降低約為26.7％和21％，兩批材料不同區(qū)域的撕裂強度(TS)的損失率較低，分別為5.9％和7.