论文部分内容阅读
超高强(7xxx系)铝合金具有密度低、强度高、韧性、热加工性和耐腐蚀性能较好等特点，已广泛应用于航空航天领域，并成为该领域的主要结构材料之一。而随着航空航天行业的高速发展，对7xxx系铝合金大尺寸结构件的需求也越来越迫切，这就要求合金具有较低的淬火敏感性。7085作为美国2002年研发的最新一代高强铝合金，其锻件最大厚度已达300mm，现大都作为空中客车A380翼梁和翼肋的材料。Zn、Mg是其合金中最重要的两种元素，而Zn/Mg比作为合金一个的重要参数，不但对本系铝合金的时效行为和综合性能有着深远影响，对合金的淬火敏感性也有重要意义。本文以3组Zn/Mg比的不同7085铝合金时效以及淬火敏感性的影响为研究方向。通过测试硬度和电导率时效曲线，显微组织观察，DSC曲线测定以及激活能的计算得到了以下结论:
1)确定了120℃时效后的3组合金中，以较低Zn/Mg比（Zn/Mg比=2.06）的合金硬度值最高。随着合金的Zn/Mg比的提高，合金内析出的强化相在数量上存在一定量的差异，导致合金峰值时效时的硬度会降低。
2)探讨了Zn/Mg比对合金在120℃时效过程中析出的影响规律。合金的Zn/Mg比提高，降低了GP区与η＇相的析出温度，导致Zn/Mg比=2.7的1#合金在时效过程中GP区和η＇相的析出都较Zn/Mg比=2.06的3#合金稍微提前。
3)探讨了合金在缓冷过程中出现淬火敏感性的原因。对合金采用空气淬火时，使η(MgZn2)平衡相在慢速率淬火过程中析出，导致过饱和固溶体中的溶质原子的减少，故合金时效后性能下降，从而出现淬火敏感性。
4)探明了Zn/Mg比影响合金淬火敏感性的机理。7085铝合金的再结晶程度会随着Zn/Mg比升高而稍微降低，而再结晶程度的减少可以减少非共格状态的Al3Zr粒子的数量，降低了合金淬火敏感性。另外，Zn/Mg比降低使得3#合金中亚晶晶粒中会有T相的析出而这在1#合金中较少发现，这也是Zn/Mg比降低会提高7085铝合金的淬火敏感性的重要原因。