7475高強(qiáng)鋁合金熱處理的研究.pdf

1、本研究工作的目的是針對(duì)國產(chǎn)7475高強(qiáng)鋁合金中厚板強(qiáng)度和抗剝落腐蝕經(jīng)常不能同時(shí)滿足要求的問題，采用力學(xué)性能、電導(dǎo)率和抗剝落腐蝕性能的測定以及光學(xué)金相顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡組織觀察和微區(qū)能譜分析等手段，對(duì)國產(chǎn)7475高強(qiáng)鋁合金半連續(xù)鑄錠均勻化處理、熱軋板的固溶處理以及預(yù)拉伸板的時(shí)效處理進(jìn)行研究，優(yōu)化該合金生產(chǎn)過程的幾個(gè)主要熱處理?xiàng)l件，為建立高純7475高強(qiáng)鋁合金板材生產(chǎn)的合適的全程熱處理工藝奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明：
　　 (1

2、)國產(chǎn)7475合金半連續(xù)鑄錠中存在的478℃開始熔化的低熔點(diǎn)產(chǎn)物在465℃保溫12h即可基本消失，但同時(shí)部分轉(zhuǎn)變成約489℃開始熔化的S相(Al2CuMg)，該S相可通過在465℃保溫48h或多級(jí)高溫均勻化處理基本消除。常規(guī)工業(yè)生產(chǎn)的均勻化處理錠坯的組織中仍存在大量殘留相S相(Al2CuMg)。
　　 (2)在465℃×24h均勻化處理的基礎(chǔ)上隨爐升溫再進(jìn)行485℃×10h的第二級(jí)均勻化處理對(duì)合金性能略有影響，在此雙級(jí)均勻化處理

3、的基礎(chǔ)上再進(jìn)行500℃×2h的第三級(jí)高溫均勻化處理對(duì)錠坯的晶粒尺寸影響不大，略有提高合金的強(qiáng)度作用，但合金的電導(dǎo)率略有降低。合適的均勻化制度為465℃×24h↗(3h)→485℃×10h↗(3h)→500℃×2h。
　　 (3)經(jīng)工廠常規(guī)均勻化處理后的鑄錠熱軋成15mm厚的板材中仍存在少量478℃熔化的低熔點(diǎn)產(chǎn)物和較多的對(duì)應(yīng)489℃左右熔化的產(chǎn)物，因此熱軋板的最初固溶處理溫度應(yīng)低于470℃；18mm厚的熱軋板存在489℃開始熔化

4、的低熔點(diǎn)產(chǎn)物，固溶處理溫度達(dá)到489℃板材將發(fā)生過燒。
　　 (4)15mm和18mm厚合金熱軋板在470℃固溶處理時(shí)間保溫時(shí)間從1h至5h，最初1h左右可明顯提高合金的強(qiáng)度，隨后再延長保溫時(shí)間對(duì)力學(xué)性能影響不大。固溶處理時(shí)間延長至5h，合金中僅剩下含F(xiàn)e的結(jié)晶相未溶解，板材再結(jié)晶并不充分，其組織仍呈現(xiàn)出纖維狀的特征。首先在固溶處理溫度加熱空冷再進(jìn)行第二次常規(guī)的固溶處理及多級(jí)高溫固溶處理合金的強(qiáng)度沒有不利的影響。合適的固溶制度為

5、470℃×1h～2h。
　　 (5)18mm厚預(yù)拉伸板進(jìn)行雙級(jí)時(shí)效時(shí)，第一級(jí)時(shí)效溫度和時(shí)間對(duì)合金的性能的影響不大，但第二級(jí)時(shí)效溫度及時(shí)間顯著影響合金性能，必須嚴(yán)格控制第二級(jí)時(shí)效溫度和時(shí)間。當(dāng)?shù)谝患?jí)時(shí)效為107℃×7h，第二級(jí)時(shí)效溫度為163℃～160℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二級(jí)時(shí)效時(shí)間應(yīng)在12～16h之間。當(dāng)?shù)诙?jí)時(shí)效溫度為160℃時(shí)，其第二級(jí)時(shí)效時(shí)間應(yīng)達(dá)到16h,才能使剝落腐蝕程度小于EB級(jí)。合適的時(shí)效制度為107℃×12h+163℃×