铜含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb超强铝合金组织与性能的影响.pdf

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1、第l9卷第5期粉末冶金材料科学与工程2014年1O月Vb1．19No．5MaterialsScienceandEngineeringofPowderMetallurgy0ct．2014铜含量对AI—Zn．Mg．Cu—Zr-Cr-Yb超强铝合金组织与性能的影响黎彦希，陈康华，黄兰萍，徐成福，陈送义(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)摘要：采用铸锭冶金法制备A1．Zn．Mg-xCu．Zr—Cr-Yb超强铝合金，通过金相显微镜和扫描电镜观察以及晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀等实验，研究Cu

2、含量f0．8％～2．2％，质量分数)对该合金组织与性能的影响。结果表明：随Cu含量降低，合金的残余结晶相数量减少，力学性能提高，抗腐蚀性能先升高后降低。当Cu含量为1．3％时，A1．Zn—MgCu．Zr-Cr-Yb合金的综合性能最佳，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为720．7MPa，704．2MPa和9．1％；应力腐蚀指数RT=0．031。关键词：A1．ZnMg—cu．Zr-Cr-Yb合金；铜含量；力学性能；腐蚀性能中图分类号：TG146．2州文献标识码：A文章编号：1673—0224(2014)

3、5．0727．09Effectofcoppercontentonmicrostructureandpropertiesofsuper-highstrengthAI--Zn—-Mg-·Cu·-Zr-Cr-YballoyLIYan—xi，CHENKang—hua，HUANGLan—ping，XUCheng—fu，CHENSong—yi(StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083，China)Abs

4、tract：Thesuper-highstrengthAI—Zn—Mg—Cu—Zr．Cr’Yballoywasfabricatedbyingotmetallurgymethod．Theefectofcoppercontent(2．2％～0．8％)onmicrostructureandpropertiesofA1一Zn-Mg-Cu-Zr—Cr-Yballoyswasinvestigatedbyopticalmicroscopy,scanningelectronmicroscopy,tensilete

5、st，intergranularcorrosion，exfoliationcorrosionandstresscorrosioncrackingtest．Theresultsshowthatthevolumefractionofresidualeutecticphasedecreases．themechanicalpropertiesincreaseandthecorosionresistancefirstlyincreasesthendecreaseswithdecreasingthecoppe

6、rcontent．TheoptimumcomprehensivepropertiesofA1-Zn．Mg—Cu_Zr-Cr-YballoywereobtainedwhenthecontentofCuwas1．3％witha0，ao2，and／sSRT，reach720．7MPa，704．2MPa，9．1％and0．031，respectively．Keywords：A1一Zn—Mg—Cu-Zr-Cr_Yballoys；coppercontent；mechanicalproperty；corrosi

7、onpropertiesA1Zn—Mg．Cu系铝合金具有高比强度、低密度和力腐蚀性能才有明显改善，裂纹扩展速率明显减缓，优良的加工性能，广泛应用于军事与航空航天领域。且Cu含量越高，抗应力腐蚀性能越好。然而随Cu含但超高强铝合金由于含有高密度的晶界析出相，容易量增加，熔铸凝固过程中形成大量的凝固共晶相，固诱导沿晶腐蚀和沿晶断裂，从而降低合金的强韧性和溶处理后形成未溶结晶相【5】，易导致铸锭开裂。耐蚀性能[1】。国内外学者通过调控晶界析出相与减少超强铝合金沿晶间腐蚀特征明显，基体的晶粒结未溶结晶相来

8、提高该系合金的强韧性和耐蚀性能。研构对其腐蚀性能影响显著，因此合金的再结晶程度影究表明，未溶结晶相是腐蚀和断裂的裂纹源，容易诱响其耐腐蚀性能。MINODAT【6]和TANAKAH【】都发发断裂和腐蚀，因此需要减少未溶结晶的数量。现超强铝合金中的应力腐蚀裂纹优先沿大角度晶界扩SARKAR等【]研究发现只有Cu含量高于1．0％时抗应展，而在小角度晶界或亚晶界处不易扩展。为了获得基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(2012cB6l9502，2010CB731701)；国家自然科学