發(fā)布時間：2017-09-17 01:12

  本文關鍵詞：形變熱處理工藝對AA7085鋁合金組織和性能的影響

  更多相關文章： AA7085 形變熱處理 預時效 溫變形 晶間無析出帶

【摘要】：形變熱處理工藝是通過結合形變強化和相變強化的綜合作用來改善合金性能的一種有效手段,目前已成功應用于Al-Mg、Al-Zn-Mg和A1-Zn-Mg-Cu等系鋁合金,并獲得良好的改善效果。AA7085鋁合金是通過提高Zn/Mg比而研發(fā)出的一種具有高強、高韌、高淬透性和低淬火敏感性的新型鋁合金,在大型航空用鋁合金結構件方面具有廣闊的應用前景。但隨著航空航天的發(fā)展,現(xiàn)有的微合金化和熱處理方式已不能滿足越來越高的強度等性能要求。本文以AA7085鋁合金為研究對象,首先通過均勻化和熱軋工藝消除鑄態(tài)合金中的組織缺陷并通過再結晶細化了晶粒,然后采用金相、掃描、透射、拉伸、電導率等手段,分析了固溶淬火后“預變形制度”和“預時效+預變形制度”對合金時效過程中組織與性能的影響,研究結果發(fā)現(xiàn):①采用400℃/12h+460℃/12h雙級均勻化的合金經(jīng)420℃軋制70%和465℃/1h固溶處理后,消除了合金中大部分粗大偏析相消失、晶粒得到細化。固溶態(tài)合金T6時效硬度為203.5HV,抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為634.2MPa、551MPa和11.5%,電導率為34.9%IACS,晶內(nèi)中主要以GP區(qū)和η′作為強化相,尺寸約6~10nm,數(shù)密度約為1.1×104μm2,晶間無析出帶(PFZ)的寬度較窄,但晶界析出相體積分數(shù)較大,合金斷口呈現(xiàn)大量脆斷面;②與T6時效相比,固溶后采用溫變形對合金性能的影響較為有利,溫變形合金終時效后的電導率和抗拉強度分別達到35.9%IACS和651MPa,但延伸率下降至9.4%。TEM分析表明合金強度的提高歸咎于位錯促進了過渡相η′的析出,提高了析出相的密度2.13×104μm2和溶質(zhì)原子的析出程度。然而,位錯在晶界處的過量堆積提高了晶界析出相尺寸、體積分數(shù)和晶間無析出帶(PFZ)的寬度,降低了裂紋擴展的阻力,從而導致合金塑性下降;③預變形前采用適當?shù)念A時效120℃/10h可增加位錯在晶內(nèi)運動的阻力,改善了位錯分布的均勻性,避免位錯在晶界處大量塞積。合金通過120℃/10h預時效、20%的溫變形以及120℃/15h終時效后,析出相的分布更加均勻細小,密度也得到提高2.7×104μm2,合金的抗拉強度、屈服強度和塑性分別達到682.7MPa、600.7MPa和12.4%。同時,晶界析出相體積分數(shù)和晶間無析出帶(PFZ)的寬度均下降,合金呈現(xiàn)韌性斷裂。
【關鍵詞】：AA7085 形變熱處理 預時效 溫變形 晶間無析出帶
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG166.3;TG146.21
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-31
• 1.1 引言9-10
• 1.2 7XXX系鋁合金作為航空材料的發(fā)展歷程10-12
• 1.3 7XXX系鋁合金中合金元素的作用12-19
• 1.3.1 主合金元素的作用12-16
• 1.3.2 微量元素的作用16
• 1.3.3 雜質(zhì)元素對合金的影響16-19
• 1.4 7XXX系鋁合金的時效析出強化19-24
• 1.4.1 7xxx系鋁合金的時效析出序列19-23
• 1.4.2 微觀組織對于合金性能的影響23-24
• 1.5 形變熱處理工藝原理及其研究進展24-29
• 1.5.1 中間形變熱處理（ITMT）25-26
• 1.5.2 最終形變熱處理（FTMT）26-29
• 1.6 本實驗課題的研究意義、目的和研究內(nèi)容29-31
• 2 實驗材料與研究方法31-37
• 2.1 實驗材料及技術路線31-32
• 2.1.1 實驗材料31
• 2.1.2 技術路線31-32
• 2.2 實驗工藝過程32-34
• 2.2.1 鑄態(tài)材料均勻化處理32-33
• 2.2.2 軋制工藝33-34
• 2.2.3 固溶處理34
• 2.2.4 時效處理34
• 2.3 分析與測試技術34-37
• 2.3.1 金相（OM）組織觀察34-35
• 2.3.2 掃描電鏡觀察35
• 2.3.3 透射電鏡（TEM）觀察35
• 2.3.4 X射線衍射（XRD）分析35
• 2.3.5 熱分析（DSC）測試35
• 2.3.6 電導率測試35
• 2.3.7 顯微硬度測試（HV）35-36
• 2.3.8 室溫拉伸性能測試36-37
• 3 AA7085鋁合金鑄錠組織改善與時效處理37-53
• 3.1 均勻化制度對合金微觀組織的影響37-42
• 3.2 軋制工藝對合金微觀組織的影響42-44
• 3.3 固溶處理對合金微觀組織和性能的影響44-48
• 3.3.1 合金在固溶過程中性能的變化44-45
• 3.3.2 合金在固溶過程中微觀組織的變化45-48
• 3.4 AA7085鋁合金的峰值時效研究48-51
• 3.4.1 AA7085鋁合金時效性能變化48-49
• 3.4.2 AA7085鋁合金峰值時效態(tài)析出形貌和拉伸斷.形貌49-51
• 3.5 本章小結51-53
• 4 固溶后預變形對合金組織與性能的影響53-67
• 4.1 固溶后預變形對合金時效性能的影響53-57
• 4.2 固溶后預變形對合金微觀組織的影響57-65
• 4.2.1 合金的金相相貌57-58
• 4.2.2 合金的TEM形貌58-63
• 4.2.3 合金拉伸斷.形貌63-65
• 4.3 本章小結65-67
• 5 固溶后預時效和預變形對合金組織與性能的影響67-81
• 5.1 預時效和預變形對合金性能的影響67-71
• 5.1.1 不同預時效溫度對合金性能的影響67-68
• 5.1.2 不同預時效時間對合金性能的影響68-69
• 5.1.3 預時效后不同溫變形量對合金性能的影響69-70
• 5.1.4 合金在不同處理下的峰值力學性能70-71
• 5.2 預時效和預變形對合金微觀組織的影響71-78
• 5.2.1 合金的TEM形貌71-78
• 5.2.2 合金的拉伸斷.形貌78
• 5.3 本章小結78-81
• 6 結論81-83
• 致謝83-85
• 參考文獻85-95
• 附錄 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄95

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本文編號：866388