7449鋁合金板材各向異性研究.pdf

1、7XXX系鋁合金由于具有高的比強(qiáng)度和高硬度、韌性優(yōu)良及耐腐蝕性能良好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天及民用工業(yè)。隨著航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧鲜褂眯阅艿囊笤絹碓礁?，材料保持高?qiáng)度的同時還應(yīng)具有較好的抗應(yīng)力腐蝕性能。該系鋁合金屬于時效強(qiáng)化型合金，合金性能受固溶及時效工藝的影響作用較大。經(jīng)過不同的成形與熱處理工藝后的基體組織、析出相及微觀織構(gòu)的不同，導(dǎo)致材料拉伸性能以及斷裂韌性呈現(xiàn)出各向異性。如何控制與利用力學(xué)性能的各向異性是這類合金研究課題的一個重要

2、方面。
　　 本文采用硬度測試、拉伸性能測試、斷裂韌性測試，結(jié)合金相觀察、掃描電鏡及透射電鏡觀察和XRD分析，研究了7449-T7951態(tài)厚板力學(xué)性能及斷裂韌性不均勻性和單級時效、雙級時效及回歸再時效處理的7449鋁合金薄板力學(xué)性能的各向異性；探討了7449板材組織與性能的不均勻性及各向異性的影響因素及形成機(jī)理。論文研究得到了以下成果：
　　 7449-T7951鋁合金厚板，沿厚度方向不同位置的組織與性能表現(xiàn)出不均勻性，

3、從表層到中心抗拉強(qiáng)度先下降后上升，最大差值為40.6Mpa；同時，同一厚度層呈現(xiàn)出平面各向異性，中心層抗拉強(qiáng)度的平面各向異性指數(shù)IPA最大，為7.3％。
　　 7449鋁合金薄板主要的時效析出過程為：α(過飽和固溶體)→共格GP區(qū)→半共格η’相(亞穩(wěn)態(tài)MgZn2)→非共格相η(穩(wěn)態(tài)MgZn2)。
　　 不同的時效狀態(tài)下，7449合金板材的平面各向異性有著大致相似的規(guī)律：與軋向成30°或45°方向的強(qiáng)度較低。而評定各向異性

4、的IPA大小卻不同，回歸再時效(RRA)態(tài)合金板材的力學(xué)性能的IPA最小，為5.03％。通過RRA處理后，合金板材不僅兼具高的強(qiáng)度和抗腐蝕性能，而且各方向力學(xué)性能最為均勻。
　　 7449鋁合金板材主要的織構(gòu)類型為黃銅型織構(gòu)和高斯織構(gòu)兩種。用schmid因子分析了織構(gòu)對合金板材屈服強(qiáng)度各向異性的影響，計(jì)算分析得出織構(gòu)的存在是造成合金板材屈服強(qiáng)度各向異性的主要原因。
　　 具有方向性的第二相粒子的分布及纖維組織也是影響74