7N01鋁合金自然時(shí)效對(duì)后續(xù)人工時(shí)效性能的影響.pdf

1、Al-Zn-Mg合金屬于可熱處理強(qiáng)化鋁合金，并作為結(jié)構(gòu)件材料被廣泛應(yīng)用于航空航天和交通運(yùn)輸領(lǐng)域。而其中7N01鋁合金作為典型的商用中高強(qiáng)Al-Zn-Mg合金，因其具有比較均衡的力學(xué)性能、成型性能、焊接性能、耐腐蝕性能而被大量用于如高速列車、地鐵等軌道交通車輛的制造。7N01鋁合金具有強(qiáng)烈的自然時(shí)效效應(yīng)，且在實(shí)際人工時(shí)效處理過程中很難完全避免，因此，研究自然時(shí)效因素的加入對(duì)后續(xù)人工時(shí)效性能的影響具有較強(qiáng)的工程意義。
　　本文采用商用

2、7N01鋁合金作為研究對(duì)象，主要利用力學(xué)性能測試、掃描電子顯微鏡(SEM)和掃描透射電子顯微鏡(STEM)表征、示差掃描量熱法(DSC)分析等手段，系統(tǒng)研究了自然時(shí)效對(duì)后續(xù)人工時(shí)效包括微觀結(jié)構(gòu)及宏觀力學(xué)性能的影響。并且設(shè)計(jì)了一種提高7N01鋁合金力學(xué)性能的三級(jí)時(shí)效工藝。論文主要成果總結(jié)如下:
　　(1)自然時(shí)效形成的溶質(zhì)原子團(tuán)簇在人工時(shí)效早期階段的“回溶”，不僅與人工時(shí)效溫度有關(guān)，也和自然時(shí)效時(shí)間密切相連。在120℃人工時(shí)效條件下

3、，自然時(shí)效團(tuán)簇隨著自然時(shí)效時(shí)間的延長而由“完全回溶”向“部分回溶”轉(zhuǎn)變;而經(jīng)過充分自然時(shí)效(NA(110HV))后生成的團(tuán)簇即使在140℃人工時(shí)效也不會(huì)完全“回溶”。
　　(2)自然時(shí)效預(yù)處理對(duì)后續(xù)單級(jí)人工時(shí)效性能提升具有積極作用。自然時(shí)效形成的團(tuán)簇在人工時(shí)效階段不論是發(fā)生“部分回溶”還是“完全回溶”，都不會(huì)降低人工時(shí)效峰值狀態(tài)的硬度，峰值時(shí)效硬度甚至?xí)S著自然時(shí)效時(shí)間的延長反而有小幅提升，并且還會(huì)使時(shí)效峰值出現(xiàn)的時(shí)間比單級(jí)T6處

4、理明顯提前。此外，自然時(shí)效還能抑制后續(xù)較高溫度人工時(shí)效過程中過時(shí)效傾向的出現(xiàn)。
　　(3) NA(自然時(shí)效)+110℃/10 h+140℃/8 h三級(jí)時(shí)效獲得的峰值強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨著自然時(shí)效預(yù)時(shí)效程度的提高而增加。充分自然時(shí)效的7N01鋁合金經(jīng)所述三級(jí)時(shí)效處理后，屈服強(qiáng)度(395.8 MPa)和抗拉強(qiáng)度(448.2 MPa)比單級(jí)T6時(shí)效處理分別提高9.0％及10.7％，同時(shí)不損失延伸率(13.8％)。此外，還可以使人工時(shí)效時(shí)間