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7XXX系铝合金厚板被广泛地应用于航空航天工业,其中7050铝合金由于淬火敏感性较低、韧性好、抗疲劳性能好、抗腐蚀性能好等高的综合性能,被大量地应用于制备厚板和大型锻件。近年来,随着航空工业的飞速发展,对具备优良性能的大规格结构件有迫切的需求;由于国内在厚板研究和生产工艺方面起步较晚,与国际相比存在较大差距,为此如何获得高综合性能的7050铝合金厚板已经成为亟待解决的一个重大课题。本文以160mm厚的7050铝合金厚板为研究对象,系统地研究了固溶制度以及淬火工艺对该合金组织和性能的影响;并通过常温拉伸性能和断裂韧性的测试以及借助金相显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示量热分析(DSC)等手段进行较为深入的分析。通过这些研究,获得了如下的一些结论:(1)最佳的单级固溶制度为473℃/2.5h。固溶时间一定时,随着单级固溶温度的增加,粗大第二相逐渐溶解而再结晶分数则逐渐增大,合金的强度和断裂韧性都先增大后减小;固溶温度一定时,随单级固溶时间的增加,粗大第二相先减少而后趋于不变而再结晶分数一直增大,合金最优化的单级固溶时间为2.5h。(2)多级逐步升温固溶有利于延长固溶过程中的回复阶段,抑制再结晶过程,能使固溶极限温度超过多相共晶温度而不过烧,增加粗大第二相的固溶程度;最优化的多级升温固溶制度为:(200℃,11h)+(随炉升温1h)+(300℃,11h)+(随炉升温1h)+(400℃,5h)+(随炉升温1h)+(450℃,4h)+(随炉升温1h)+(493℃,2.5h),此时合金的KIc为37.4MPa·m1/2,屈服强度CY0.2为500.6MPa,抗拉强度σb为534MPa。(3)淬火介质(冷却速率)与该合金强度和断裂韧性的关系式其分别为(QT代表为淬火冷却速率):σ0.2=445+7.2ln(QT) σb=471+7.1ln(QT) KIC=29.3+0.8ln(QT)淬火速率低时(如空气淬火),在淬火时合金在晶界和A13Zr粒子等处析出粗大的η平衡相,降低了固溶体中的溶质原子削弱了时效强化效果,同时会使得晶界时效相变得粗大,无沉淀析出带(PFZ)宽化,断裂韧性降低。(4)揭示了淬火转移时间对该合金组织和性能的影响。当淬火转移时间≤30s时,对该合金的影响较小。随着淬火转移时间的继续增加,晶界析出相变粗,无沉淀析出带(PFZ)加宽,合金拉伸时沿晶断裂增加,断裂韧性降低;晶内析出相也相应粗化,时效强化析出相减少,合金的强度降低。