回归再时效处理制度对7055铝合金组织与性能的影响

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7055铝合金为时效硬化型合金,具有优良的综合性能,广泛应用于航空航天领域。7055合金是通过T77才能获得良好的综合性能,但T77制度是Alcoa的专利,至今尚未公开,因此在开发7055超高强铝合金的同时必须研究这种能使合金集高强、高韧、良好抗蚀性为体的时效热处理制度。本文作者采用硬度、电导率、室温拉伸、金相(OM)及透射电镜(TEM)等方法,研究了RRA处理对7055铝合金组织、力学性能及腐蚀性能的影响规律,探讨了其影响机理,以期为高性能铝合金的生产提供实验和理论依据。得到以下结论:(1)探求了双级固溶处理对7055铝合金板材的影响规律。在第一级固溶阶段,固溶时间较长的样品发生了回复,降低了再结晶驱动力,第二级高温固溶获得较高的合金元素固溶度的同时,仅发生较少的再结晶,从而在随后的时效过程中产生更高的析出强化效应。双级同溶工艺参数为450℃/8h+475℃/2h。(2)获得了7055铝合金固溶水淬后不同时效温度(120℃-180℃)的硬化曲线。峰时效硬度值分别为200HV、212HV、223HV、206HV、198HV、193HV和172HV,随着时效温度的升高,峰值时效的硬度值下降。(3)揭示了回归温度(150℃-190℃)对合金组织与性能的影响规律。建立了7055铝合金150℃、160℃、170℃、180℃、和190℃回归和再时效热处理行为曲线及获得了对应的组织结构。(4)揭示了RRA处理中三级时效之间的相互联系和配合规律。回归阶段采用低温长时能得到晶内析出相更加细小弥散,晶界弥散的组织;采用高温短时能够得到晶界析出更加粗大的组织;回归阶段采用低温长时,预时效为欠时效更有利于晶界处不连续析出;回归阶段采用高温短时,预时效为过时效时晶内析出更加细小,晶界析出相更加粗大;7055铝合金RRA热处理时,随着回归温度的升高、预时效时间和回归时间的延长,合金获得优良性能时的再时效时间缩短;7055铝合金RRA热处理后的晶界腐蚀性能:过时效+高温短时回归>峰时效+高温短时回归>欠时效+低温长时回归>峰时效+低温长时回归。(5)建立了7055铝合金RRA处理合适的热处理制度为:120℃/16h预时效+150℃/4h回归+120℃/22h再时效处理。合金的抗拉强度为664MPa,屈服强度为632MPa,延伸率为11.0%,晶间腐蚀等级为3级。综合性能优良,且有利于工业生产应用。
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