双级固溶对7a55铝合金组织与力学性能的影响

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1、摘要7A55铝合金为时效硬化型合金，具有高的综合力学性能，广泛应用于航空航天领域。固溶处理对该合金的性能提高起着关键性的作用。一般来说，固溶不充分的残留相与再结晶会对合金性能如断裂韧性和抗应力腐蚀等产生不利影响。本文研究单、双级固溶处理对该合金的组织和力学性能及导电性能的影响规律，以期为高性能7A55铝合金材料生产提供实验与理论依据。研究中所采用的检测手段如下：硬度测试和电导率测试，室温力学性能拉伸，金相观察，及电子显微镜分析方法(SEM、TEM)。结果表明双级固溶使可溶相充分固溶，又减少了再结晶程度。高温预析出

2、可调控晶界析出，从而为提高合金的抗应力腐蚀性能提供了组织条件。结果表明：1)单级固溶处理时，随着固溶温度的提高，合金的综合力学性能增强。该合金的过烧温度为490℃。本实验所用的7A55铝合金板材的最佳单级固溶制度为470℃／0．5h，采用该单级固溶制度和120℃／24h时效处理后，其抗拉强度为635MPa，屈服强度为584MPa，延伸率为12．4％。2)在7A55铝合金板材双级固溶中，第一级固溶制度是影响板材力学性能的主要因素；在450℃进行第一级固溶后的样品发生了比较强的回复，由于降低了再结晶驱动力，第二级高温

3、固溶获得了很高的合金元素过饱和度的同时，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。3)双级固溶450℃／1．5h+485℃／40min处理的7A55铝合金板材在120℃时效24h后的拉伸力学性能o。、o。和6％分别达648MPa，630MPa和11．9％。与单级固溶470℃／o．5h相比，经双级固溶450℃／1．5h+485℃／40mJn处理的屈服强度o。提高了7．8％。4)高温预析出可以调控7A55铝合金板材中晶内和晶界析出状态。高温预析出处理时，预析出温度过低(400℃以下)会导致合金

4、强度大幅度下降。440℃预析出时，仅在晶界上形成不连续的析出相而晶内无析出相，是本文最优处理温度：预析出时的降温速率越小，合金的强度降低幅度小，7A55铝合金板材的电导率有明显的提高。关键词：7A55铝合金，双级固溶，高温预析出，力学性能：电导率ABSTRACTTheage。hardenable7A55aluminumalloyhasbeenwidelyusedlnaerospaceindustryduetoitshighmechanicalproperties．Thesolutionheattreatmentp

5、laysflcriticalroleinimprovingthepropertiesofthisalloy．Ingeneral，theremnantsolublephasesduetounder-heatingandrecrystallizationcausedbysolutionheattreatmenthavenegativeeffectsontheproperties，suchasfracturetoughnessandresistancetostresscorrosioncracking(scc)ofth

6、ealloy．Thisworkisfocusedonoptimizingsolutionheattreatmenttoimprovethemechanicalpropertiesandelectricconductivityofthealloy．Thefollowinganalyticaltechniqueswereused：hardnessandelectricalconductivitytesting，ambienttemperaturetensiletesting，opticalmicroscopy(OM)

7、，scanningelectronmicroscopy(SEM)andTransmissionElectronMicroscopy(rn!M)．Theresultsshowedthattwo—stagesolutionheattreatmentwasabletoincreasethestrengthbyimproveddissolutionofsolubleconstituentsanddecreasedrecrystallization．Thepre—precipitationtreatmentcouldimp

8、rovethemicrostructurebycontrollingprecipitationatthegrainboundaries，whichcanbegoodtotheresistancetoSCC．Followingresultscanbeinvolved：1)Duringsinglesolution，withincreasingsolutiontemperatu