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1973铝合金是Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金,它是俄罗斯研发出来的新一代7xxx系高纯铝合金。1973铝合金具有优良的力学性能、断裂韧性和疲劳性能、及冷加工成型等优异的综合性能,是制造新一代飞机厚板的先进铝合金结构材料。本文利用光学显微镜、万能材料试验机、差热分析仪、扫描电镜和透射电镜等,对1973铝合金时效行为、力学性能、腐蚀性能及疲劳性能进行系统的研究,获得的主要结论如下:(1)1973铝合金时效过程的析出序列为:过饱和固溶体α→GPⅠ和GPⅡ区→η’相→η-MgZn2相→T(Al2Mg3Zn3)相,但在T6I6时效过程中,其主要沉淀相为GPⅠ区、GPⅡ区、η’相和η-MgZn2相,没有发现T相的形成,这可能与时效时间不够长,T相来不及形成有关。(2)1973铝合金经120℃×15min+65℃×12d(即T614-15min)处理后,主要沉淀相为GPⅠ区和GPⅡ区,其中GPⅠ区在随后的第三级120℃时效过程中逐渐溶解。该合金经T614-15min+120℃×26h(即T616-15min×26h)处理后硬度达到峰值197HV,此时主要沉淀相为GPⅡ区和η’相,还有少量的η相,但已经不能观察到GPⅠ区。该合金经T614-15min+120℃×72h(即T616-15minx72h)处理后,主要沉淀相为η’相和η相,但还可以观察到GPⅡ区的存在。Al3Zr粒子在整个T6I6时效过程中基本保持不变。(3)不同时效处理后,1973铝合金抗晶间腐蚀性能从大到小的顺序为:T616-15min×26h>T73>T6;抗疲劳裂纹扩展能力从大到小的顺序为:T6>T616-15min×26h>T73;同一状态下轧向的裂纹扩展速率要明显低于横向。该合金经T616-15min×26h处理后横向和轧向的抗拉强度6b分别为543和551MPa,横向和轧向的屈服强度σ0.2分别为467和489MPa,横向和轧向的延伸率6分别为11.7%和10.3%。可以看出,经T616-15min×26h处理后,1973铝合金具有很好的力学性能和抗晶间腐蚀性能,及一定的抗疲劳裂纹扩展能力。(4)1973铝合金的抗蚀性主要与晶界沉淀相η-MgZn2的不连续分布程度和无沉淀带PFZ有关,此外还与溶质元素在晶界的偏析或贫化程度有关,如Zn在晶界的贫化可降低晶内与晶界的电位差,改善合金腐蚀性能;晶界沉淀相的不连续分布程度越大,合金的抗蚀性越好;而PFZ的存在会破坏铝合金的抗蚀性,使晶界和晶内都做为阳极而被腐蚀掉,而且PFZ越宽对抗蚀性损害越大。(5)1973铝合金疲劳断口基本上为类解理穿晶断口,疲劳过程可分为裂纹萌生、扩展和瞬断三个过程。源区大多是以裂纹源为中心向外扩展的河流花样;裂纹扩展又可分为低扩展速率区、中等扩展速率(Paris)区和高扩展速率区三个阶段,其中裂纹扩展第一阶段和第二阶段分别为切应变型和正应变型扩展,裂纹扩展第二阶段形成的微观形貌为塑性疲劳条带;瞬断区断口特征与静载瞬断相似,是以韧窝断口为主的穿晶断裂。