Al-Zn-Mg-Cu系合金作為超高強(qiáng)度鋁合金,其最高的抗拉強(qiáng)度甚至可以達(dá)到超過500Mpa。由于其優(yōu)異的力學(xué)性能,特別是它的高比強(qiáng)度、比剛度以及良好的耐磨性和可反復(fù)加工性,廣泛應(yīng)用于我國航空航天和交通運(yùn)輸?shù)痊F(xiàn)代化事業(yè)。即便如此,Al-Zn-Mg-Cu系合金的耐蝕性相對較差。在航空航天領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生的7150鋁合金薄板作為大型整體壁板、機(jī)翼蒙皮等的重要材料,對其耐蝕性的要求更為嚴(yán)格。鋁合金板材在經(jīng)過軋制處理后,不可避免的產(chǎn)生了各向異性,這對工程應(yīng)用上帶來了極大的困難。了解并減小各向異性帶來的負(fù)收益極為重要。本文的實(shí)驗(yàn)材料是經(jīng)過了不同熱處理的7150鋁合金,通過維氏硬度測試、晶間腐蝕、剝落腐蝕、電化學(xué)腐蝕、掃描電鏡觀察以及能譜分析等手段,研究了不同熱處理對7150鋁合金板材硬度以及腐蝕的各向異性的影響。研究結(jié)果表明:軋制態(tài)7150鋁合金經(jīng)RRA時(shí)效處理后其晶界處第二相呈鏈狀斷續(xù)分布,組織與雙級時(shí)效態(tài)相似;其晶內(nèi)組織細(xì)小且彌散分布,與T6時(shí)效態(tài)組織相似,這種顯微組織使得RRA態(tài)合金具有較高的合金強(qiáng)度的同時(shí)保持了良好的抗應(yīng)力腐蝕性能。較優(yōu)的雙級時(shí)效處理制度為（120℃×8h+165℃×10h）... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同熱壓縮條件下試樣的TEM組織[33]

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4在進(jìn)行單、雙級固溶處理分別對7150鋁合金的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，祝貞鳳等人[6]通過對比發(fā)現(xiàn)，7150鋁合金基體均發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，并且再結(jié)晶尺寸并無特別明顯的區(qū)別，雖然大部分粗大第二相產(chǎn)生回溶現(xiàn)象，但仍有少部分粗大相存在，圖1.2為該實(shí)驗(yàn)采用的固溶處理后的金相組織形貌。圖1.2固溶處理對合金金相組織的影響[6]Fig.1.2effectofsolutiontreatmentonmetallographicstructureofalloy[6]張世興等人[8]通過研究7150鋁合金的力學(xué)性能與熱處理工藝之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了合金強(qiáng)度與硬度提高的原因。研究發(fā)現(xiàn)基體內(nèi)形成均勻分布的盤狀相以較穩(wěn)定的大尺寸η’相析出，該相隨著時(shí)效時(shí)間的延長而慢慢穩(wěn)定長大，使得基體出現(xiàn)大量的畸變區(qū)，阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，從而提高合金的強(qiáng)度與硬度。為了探究Mn、Cr元素對高強(qiáng)度鋁合金的影響，焦慧彬等人[34]向合金中投入微量以上兩種元素，并通過室溫拉伸、腐蝕測試等實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，這兩種元素使合金分別析出尺寸細(xì)小的第二相，使得合金的再結(jié)晶受到抑制，強(qiáng)化了合金的力學(xué)性能，同時(shí)Zr的影響要大于Mn，主要表現(xiàn)在合金的各項(xiàng)異性方面。1.3.鋁合金板材的各向異性1.3.1.平面各向異性材料全部或部分物理、化學(xué)等性質(zhì)[35]取決于材料內(nèi)部方向具有不同的特性，并且不同方向上測得的性能值也不同。材料的各向異性具體表現(xiàn)[36]彈性模量、硬度值、強(qiáng)

第1章緒論7和時(shí)效過程中析出的納米級時(shí)效析出相。結(jié)晶相沒有強(qiáng)化作用，在發(fā)生塑性變形時(shí)，容易萌生一些裂紋隨而優(yōu)先斷裂，合金的塑性和斷裂韌性將急劇下降。彌散相抑制再結(jié)晶、限制晶粒的長大，同時(shí)發(fā)生滑移防止產(chǎn)生局部應(yīng)變，從而改變了基體晶粒和晶界結(jié)構(gòu)，提高材料的斷裂韌性。合金的應(yīng)力腐蝕開裂主要由晶界時(shí)效析出相確定，而晶內(nèi)時(shí)效析出相主要改變合金的強(qiáng)化。由于鋁合金強(qiáng)度的提高，時(shí)效析出相也在逐漸增加，時(shí)效析出相在晶界處富集，沿晶開裂也由此而來。圖1.3超高強(qiáng)鋁合金微觀組織[52]Fig.1.3Microstructureofultra-highstrengthaluminumalloy[52]（1）微米結(jié)晶相Al-Zn-Mg-Cu合金中的粗大結(jié)晶相主要有Al7Cu2Fe、Al2CuMg、Al2Cu、Mg2Si、（Fe，Mn，Cu）Al6、AlFeMnCr、（Mg，Cu，Al）Zn2、Al2Mg3Zn3等。這些粗大結(jié)晶相有的在鑄造的凝固過程中形成，有的在均勻化過程中形成。粗大結(jié)晶相非常脆，在較低的應(yīng)力下即可開裂，產(chǎn)生空穴，對合金的性能特別是斷裂韌性是非常不利的[53]�？刂拼执蠼Y(jié)晶相粒子的含量、形狀和分布的方法，主要有以下幾個(gè)方面[54]第一，控制主要合金元素的含量；第二，降低減少Fe，Si和其它痕量元素的含量；第三，采取快速凝固的方法；第四，均勻化，消除可溶性的結(jié)晶相粒子；第五，破壞粗大結(jié)晶相粒子的集中分布；第六，盡量提高合金的固溶溫度，促進(jìn)結(jié)晶相的回溶。Li等[55]人對7xxx合金中的粗大結(jié)晶相進(jìn)行了詳細(xì)的研究，認(rèn)為對于工業(yè)鋁合金，主要的結(jié)晶相為Al2CuMg，發(fā)現(xiàn)Cu的含量對Al2CuMg粗大結(jié)晶相的形成有著重要的作用。（2）晶內(nèi)時(shí)效析出相

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本文編號：3143152