【摘要】：通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試、腐蝕性能測(cè)試、透射電鏡(TEM)觀察和動(dòng)力學(xué)計(jì)算研究回歸加熱、冷卻速率的匹配對(duì)回歸再時(shí)效(RRA)態(tài)7055鋁合金中厚板析出組織均勻性及厚向性能的影響。結(jié)果表明:固定回歸加熱速率,合金的強(qiáng)度、斷裂韌性和耐腐蝕性能的均勻性及厚向析出組織的均勻性隨著回歸冷卻速率的降低而提高。但是慢速回歸降溫增加合金析出相的粗化程度,導(dǎo)致合金強(qiáng)度下降。綜合考慮性能及均勻性,建立的包含空冷降溫處理以補(bǔ)償7055鋁合金中厚板厚向組織均勻性的"非等溫回歸再時(shí)效"制度為(105℃,24 h)+(190℃,70 min)(升溫速率3℃/min,70 min包含加熱時(shí)間)+(空冷25 min至120℃)+(120℃,24 h)。經(jīng)非等溫回歸再時(shí)效處理后,7055鋁合金板材心層的抗拉強(qiáng)度、斷裂韌性及剝落腐蝕等級(jí)分別為619 MPa、24.7 MPa?m1/2和EB-,其強(qiáng)度的厚向均勻性比常規(guī)回歸再時(shí)效處理的提高約50%。
【圖文】：

3002中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)2015年11月該狀態(tài)板材進(jìn)行不同回歸加熱及冷卻速率下的回歸(再時(shí)效)處理。切取不同熱處理制度下的板材試樣進(jìn)行分層性能測(cè)試和組織分析，分層取樣及測(cè)溫方式見(jiàn)圖1�；貧w加熱或冷卻時(shí)，將熱電偶埋入板材不同層的中部位置，由多通道溫控儀測(cè)量其升、降溫溫度場(chǎng)，測(cè)溫誤差為±3℃。硬度測(cè)試在HV-10B小幅度維氏硬度計(jì)上進(jìn)行，載荷為29.4N，加載時(shí)間15s；電導(dǎo)率測(cè)試在7501渦流導(dǎo)電儀上進(jìn)行。常溫拉伸在CSS44100型試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸試樣按GB/T2282002標(biāo)準(zhǔn)制備，拉伸方向?yàn)檐埾?L)。制備LT取向的標(biāo)準(zhǔn)緊湊拉伸試樣測(cè)量合金的斷裂韌性。在表層和心層取回歸態(tài)TEM樣品觀察比較不同層回歸組織的均勻性。組織觀察在TecnaiG220型分析電鏡上進(jìn)行，加速電壓為200kV，透射電鏡樣品直徑為3mm，厚度0.08mm，在含20%HNO3(體積分?jǐn)?shù))的甲醇溶液中進(jìn)行雙噴減薄，溫度控制在25℃以下，電壓為15~20V。圖1取樣及測(cè)溫方式示意圖(板材厚度為30mm)Fig.1Schematicdiagramofsamplingandtemperaturemeasurement(platethicknessis30mm)2實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1升溫溫度場(chǎng)的回歸程度與非等溫回歸時(shí)間的關(guān)系圖2所示為7055鋁合金中厚板在回歸階段的升溫溫度時(shí)間曲線。由圖2可知，各層達(dá)到預(yù)設(shè)回歸溫度的時(shí)間有明顯差異，中厚板溫度場(chǎng)的不均勻性主要存在于板材自升溫階段。由于升溫速率與析出相的臨界回溶尺寸密切相關(guān)，即使較小的回歸加熱速率差異也可能導(dǎo)致析出相的回溶/粗化程度的較大變化[3,78]。對(duì)各層的溫度時(shí)間關(guān)系曲線做Boltzman形式的擬合(見(jiàn)圖2)，利用非等溫回歸動(dòng)力學(xué)模型(見(jiàn)式(1))，計(jì)算得到各層組織的回歸效果與回歸時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖3(以各層的回歸效果與參考制度[1920]下回歸效果之比的形式)。由圖3可知，Scheil積分差

)，利用非等溫回歸動(dòng)力學(xué)模型(見(jiàn)式(1))，計(jì)算得到各層組織的回歸效果與回歸時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖3(以各層的回歸效果與參考制度[1920]下回歸效果之比的形式)。由圖3可知，Scheil積分差異在升溫階段即出現(xiàn)。當(dāng)非等溫回歸時(shí)間為30min時(shí)，表層達(dá)到預(yù)設(shè)回歸溫度(見(jiàn)圖2)，此時(shí)，表層的Scheil積分已超過(guò)0.2，，即表層的回歸程度已經(jīng)超過(guò)參考制度下回歸效果的20%，而此時(shí)1/4層和心層的回歸效果只達(dá)到參考制度下回歸效果的15%和13%。隨著回歸時(shí)間的延長(zhǎng)，各層都逐漸達(dá)到預(yù)設(shè)的回歸溫度(190℃)，Scheil積分的差異不再繼續(xù)擴(kuò)大。圖27055鋁合金中厚板不同層的升溫溫度時(shí)間關(guān)系曲線(回歸階段)Fig.2Temperatureincrementrisingtimecurvesofdifferentlayersinmedium-thick7055aluminumalloyplate(retrogressionstage)圖37055鋁合金中厚板不同層的Scheil積分時(shí)間關(guān)系曲線Fig.3Scheilintegraltimecurvesofdifferentlayersinmedium-thick7055aluminumalloyplate:(a)Heatingandisothermystage;(b)Heatingstage
【作者單位】： 江蘇科技大學(xué)江蘇省先進(jìn)焊接技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;江蘇科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2012CB619500) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TG146.21;TG166.3

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2537984