7085型鋁合金的微合金化與性能初步研究.pdf

1、7085錨合金是當(dāng)今世界最先進(jìn)的鋁合金之一。在大型飛機(jī)等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用背景。迄今為止,有關(guān)7085鋁合金的技術(shù)資料處于高度保密狀態(tài)。本文對(duì)7085型鋁合金的合金化與微合金化、熔鑄、形變加工、固溶制度、時(shí)效制度以及力學(xué)性能和抗腐蝕性能等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,所開展的探索性工作和取得的創(chuàng)新成果如下:
　　 制備了四種成分的7085型鋁合金,其實(shí)測(cè)成分(wt.％)分別為Al-7.0Zn-1.41Mg—1.50Cu—0.14Zr—0.

2、023Sr,Al—7.48Zn—1.51Mg—1.42Cu-0.15Zr,Al—7.95Zn-1.8Mg-1.59Cu-0.15Zr-0.024Sr,Al-8.34Zn-1.89Mg-1.83Cu-0.15Zr-0.06Sr-0.1(名義)Sc。
　　 研究了Sr、Sc微合金化對(duì)7085型鋁合金微觀組織的影響發(fā)現(xiàn)sr和sc元素微合金化細(xì)化了鑄態(tài)晶粒,抑制了晶粒長(zhǎng)大,降低了疏松,提高了組織致密性,細(xì)化了晶界共晶體,從而減少了裂紋源

3、,同時(shí)合金的導(dǎo)電率大幅提高。此外,Sr加入后使得Zn、Mg、Cu等元素在晶內(nèi)、晶界分布比較均勻,無元素固溶偏聚,合金成分更均勻。
　　 研究了7085型鋁合金經(jīng)常規(guī)固溶(470℃×24h)和T6(121℃×24h)時(shí)效處理后的組織與性能,發(fā)現(xiàn)7085型鋁合金內(nèi)部織構(gòu)強(qiáng)度低、位錯(cuò)密度低、位錯(cuò)強(qiáng)化低。合金的晶間腐蝕等級(jí)都為3級(jí),7085-1＃和7085-2＃合金剝落腐蝕等級(jí)為PB級(jí),而7085-3＃和7085—4＃合金的剝落腐蝕等級(jí)

4、為EA級(jí),這兩種合金抗剝落腐蝕性能較差的因?yàn)榭赡苁俏慈艿诙噍^多。
　　 研究了7085型鋁合金經(jīng)強(qiáng)化固溶(470℃×2h+480℃×2h+490℃×2h)的T6(121℃×24h)時(shí)效處理后的組織與性能。發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化固溶使粗大第二相充分溶解,改善了晶粒等軸性,并在常規(guī)T6狀態(tài)下使合金處于略微過時(shí)效狀態(tài),降低了合金的硬度(7085-4＃除外),大幅度提高了合金的抗腐蝕性能,尤其是抗剝落腐蝕性能。7085型鋁合金有很高的硬度和電導(dǎo)率,

5、并且都未發(fā)生晶間腐蝕,僅發(fā)生點(diǎn)蝕,晶間腐蝕等級(jí)為1級(jí)；除7085-2＃合金外,其它合金的抗剝落腐蝕等級(jí)性能均為PA級(jí),尤其是7085—3＃和7085-4＃合金的抗剝落腐蝕性能比常規(guī)固溶處理狀態(tài)下合金的抗剝落腐蝕性能有大幅度提高。
　　 研究經(jīng)強(qiáng)化固溶、不同時(shí)效制度下7085型鋁合金的硬度和電導(dǎo)率,發(fā)現(xiàn)7085型鋁合金不同時(shí)效制度下,合金硬度總體從高到低順序?yàn)門6>T77>RRA>T79>T76>T73,電導(dǎo)率從高到低順序?yàn)門76

6、>T77>T79>RRA>T6>T73。
　　 研究了大尺寸鍛造7085型鋁合金經(jīng)強(qiáng)化固溶、不同時(shí)效制度下7085型鋁合金的的顯微組織、硬度、拉伸性能、電導(dǎo)率和腐蝕性能。與DC鑄造的7075鋁合金相比,7085-2＃鋁合金在組織不夠致密的情況下,其硬度超過7075鋁合金；其強(qiáng)度、塑性、抗晶間腐蝕和剝落腐蝕能力達(dá)到7075鋁合金水平；其電導(dǎo)率明顯高于7075鋁合金。其中7085-2＃-T6時(shí)效的抗拉強(qiáng)度高達(dá)568.0MPa,延伸率

7、為10％,同時(shí)該合金Zn／Mg比高達(dá)4.95,這為合金的綜合性能提供了前提,特別是合金的淬透性。時(shí)效制度對(duì)7085鋁合金的綜合性能有顯著的影響,其中T7652(強(qiáng)化固溶+121℃×5 h+163℃×16 h+2～3％壓縮變形)制度最佳。
　　 本文的研究工作在國(guó)內(nèi)外鮮見報(bào)道,研究結(jié)果為新一代高淬透性高強(qiáng)耐蝕7000系鋁合金的微合金化設(shè)計(jì)、制造技術(shù)提供了科學(xué)依據(jù)。特別值得指出的是在本文研究成果基礎(chǔ)上,若對(duì)合金進(jìn)行純凈化、鑄態(tài)組織致