高Zn铝合金峰值时效工艺的研究

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1、高Zn铝合金峰值时效工艺的研究■科技创新论文高Zn铝合金峰值时效工艺的硏究郑晓静（核工业理化工程硏究院，中国天津300180）【摘要】高Zn铝合金构件由于尺寸大,合金含量高,时效处理时易时效不充分或过时效，本文通过制定一系列单级时效试验方案，对不同单级时效工艺下高Zn铝合金力学性能和显微组织的分析比较，得到_个较适宜单级时效处理制度。关键词高Zn铝合金；固溶；时效AI-ZmMg-Cu-合金是一种典型的时效强化合金。时效是过饱和固溶体分解和强化相沉淀析出的过程，通过从过饱和固溶体中析岀沉淀相以达到对合金基体的强化作用。合金中Zn含量提高，时效时间及温度对析出相的类型、数量、大/」味口分布影

2、响敏感性增加,最终影响合金的性能。1试验材料及试验方案1丄实验材料本实验硏制的合金，其中Zn含量达到13%左右。1.2试验方案本文合金固溶制度选取480°Cx2h,时效制度共8各方案,温度120°C,时间12h、24h温度140°Cz时间12h、24、温度160°Cz时间12h、24ho2试验结果及分析2丄力学性能120X：温度下的合金抗拉强度随时效随时间的延长抗拉强度逐渐增大，120°C下24h力学性能和］40°C温度下12h抗拉强度变化不大,数值均稳定在750MPa~770MPa,140°C下24h随着时效时间的延长，抗拉强度明显下降，温度达到16CTC时，力学性能延伸率均下降明显。

3、2.2单级时效工艺对新合金显微组织的影响.；Ff亠■•：・•'」•tA*-♦*#WF—•♦flt-••圈1不冏总级瞄效剖備下合佥的金昭组如(200X)UH2l)ALx2«li!b)l4iy€xl2fc14ttT>24h由图1可以看出，各时效制度下的微观组织差别不大，为未再结晶纤维组织和部分再结晶组织的混合组织,说明试验所选的温度点都在峰值时效的温度范围内，只有当时效温度升高到16CTC时，再结晶晶粒有增多趋势，说明合金有岀现过时效现象的倾向。2.3单级时效工艺对新合金析出行为的影响从合金时效后晶界沉淀相的TEM图可以看出，120°Cx24h处理后，合金晶界上的沉淀相呈断续分布，沉

4、淀相尺寸大小不一，尺寸为30nm~50nm,但未观察到明显的无沉淀析出带。140°Cxl2h处理后，沉淀相分布与120°Cx24h相似，尺寸为5~10nmo160°Cxl2h处理后，尺寸较140°C时效时明显增大，尺寸在lOOnm左右，晶界出现了无沉淀析出带，但宽度较窄，因此140°Cxl2h优于120°Cx24h工艺。3结论本文主要通过力学性能测试、金相组织分析以及透射电镜图像观察,对新合金的单级时效制度进行研究，得出结论如下:(1扃Zn合金较适宜的单级时效制度为140°Cxl2h配合480°Cx2h固溶,室温水淬，热处理后，合金的抗拉强度可达到750MPa〜770MPa，伸长率8~1

5、0%。(2)高Zn合金在480°Cx2h固溶，室温水淬，140°Cxl2h时效热处理后,晶内主要沉淀相为L相，在AI带轴下观察，形貌为短棒状，长度约为5~10nm,晶界无明显无沉淀析出带。［责任编辑：汤静］