【摘 要】
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Al-Zn-Mg-Cu合金因比强度高、断裂韧性及耐应力腐蚀性能较好等优点而被广泛应用于航空航天工业。本论文基于7A56铝合金锻件时效热处理工艺与热装配工艺进行适配的应用背景,在系统研究7A56铝合金锻件时效析出行为的基础上,采用热暴露实验模拟热装配过程,研究了典型时效态合金和轻度时效预处理合金在热暴露过程中微观组织及性能变化规律,为后续应用中7A56铝合金锻件预处理工艺的选择和优化提供理论支撑和实
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Al-Zn-Mg-Cu合金因比强度高、断裂韧性及耐应力腐蚀性能较好等优点而被广泛应用于航空航天工业。本论文基于7A56铝合金锻件时效热处理工艺与热装配工艺进行适配的应用背景,在系统研究7A56铝合金锻件时效析出行为的基础上,采用热暴露实验模拟热装配过程,研究了典型时效态合金和轻度时效预处理合金在热暴露过程中微观组织及性能变化规律,为后续应用中7A56铝合金锻件预处理工艺的选择和优化提供理论支撑和实验数据。主要研究内容如下:研究了 7A56铝合金锻件的时效热处理工艺,为后续与热装配的适配奠定基础。发现7A56铝合金锻件变形态组织中残留第二相是Mg（Zn,Cu,Al）2相和富Fe相,确定合适的固溶制度为470℃/1 h,第二相回溶效果良好。合金在120℃单级时效过程中,随时效时间延长,晶内析出相尺寸增大,尺寸分布范围变宽,主要析出相由时效初期的GPⅠ区、GPⅡ区和η’可相转变为GPⅡ区、η’可相和η相。双级时效中,随第二级时效温度升高,合金屈服强度可更快到达峰值点,随第二级时效时间延长,合金的强度性能均呈现先升高后降低的趋势。第二级时效温度为160℃时,随时效时间的延长,析出相尺寸增大,主要析出相由GPⅡ区、η’相和η相转变η’相和η相。在此基础上确定了典型时效制度T6、T79、T76和T74的具体工艺参数。研究了典型时效态7A56铝合金在热暴露中组织性能的变化规律。T6态合金经短时热暴露,强度有一定升高,主要析出相仍为GPⅡ区、η’相和η相;经完整热暴露后,硬度下降,电导率上升,强度出现明显下降,主要析出相转变为η’相和η相。T79态合金经短时热暴露,强度下降,主要析出相仍为GPⅡ区、η’相和η相;经完整热暴露后,强度进一步下降,主要析出相为η’相和η相。T76和T74态合金经完整热暴露后,强度下降,主要析出相为η’相和η相。典型时效态合金在热暴露过程中,析出相的尺寸均出现增大;T6和T79态合金经完整热暴露后抗拉强度更高,达到530MPa。研究了轻度时效预处理合金在热暴露过程中组织性能的变化规律。90℃/6h预处理合金经短时热暴露,主要析出相由GPⅠ区和GPⅡ区转变为GPⅡ区、η’可相和η相,合金强度提高;合金经完整热暴露后,析出相尺寸进一步增大,主要析出相转变为η’相和η相,强度下降。预处理制度为90℃/（6,12,48）h时,随着预处理时间的延长,经完整热暴露后强度呈现下降趋势,在热暴露过程中,晶内析出相出现不同程度的增大。对合金进行90℃/3 h预处理,热暴露后的抗拉强度可以维持在550 MPa水平,屈服强度为510 MPa,明显高于T6处理的合金
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