初始形變儲(chǔ)能、升溫速率和固溶時(shí)間對(duì)7085鋁合金組織與性能的影響.pdf

1、超高強(qiáng)鋁合金由于比強(qiáng)度高、韌性好、制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于航天和國(guó)防領(lǐng)域。我國(guó)對(duì)超高強(qiáng)鋁合金的研究起步相對(duì)較晚，為了追上國(guó)外的研究步伐，滿足我國(guó)航天國(guó)防的需求。探索超高強(qiáng)鋁合金的加工與熱處理工藝，特別是能應(yīng)用于工業(yè)上的工藝一直是備受關(guān)注的研究課題。本文以7085鋁合金為原材料，通過微觀組織金相、XRD、EBSD分析以及硬度和電導(dǎo)率測(cè)試、拉伸性能及斷口特征分析、晶間腐蝕和剝落腐蝕測(cè)試，探究了初始形變儲(chǔ)能、升溫速率和固溶時(shí)間對(duì)70

2、85鋁合金組織與性能的影響，具體研究工作和結(jié)論如下：
　?。?）在7085鋁合金擠壓材的基礎(chǔ)上，進(jìn)行40％熱機(jī)械壓縮（350℃×2 h保溫）熱壓成7085鋁合金熱壓材。發(fā)現(xiàn)熱壓材在熱壓過程中發(fā)生了動(dòng)態(tài)連續(xù)再結(jié)晶，導(dǎo)致熱壓材合金內(nèi)部的低角度晶界比例大幅度下降，但仍具有很高的位錯(cuò)，位錯(cuò)密度約是擠壓材的5.4倍，而這較高的形變儲(chǔ)能則會(huì)加快熱壓材合金的熱處理進(jìn)程。
　?。?）7085鋁合金擠壓材與熱壓材在固溶時(shí)，溶質(zhì)原子溶入基體后會(huì)

3、與基體原子產(chǎn)生原子尺度的微區(qū)晶格畸變，這些微區(qū)晶格畸變移動(dòng)時(shí)，異號(hào)畸變相互湮滅，同號(hào)畸變相互囤積形成大的晶格畸變，大的晶格畸變又逐漸匯聚一排形成位錯(cuò)。
　?。?）7085鋁合金擠壓材由于初始形變儲(chǔ)能低，在慢速升溫過程以回復(fù)為主，升溫過程中不會(huì)發(fā)生明顯的再結(jié)晶與晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象。而對(duì)于初始形變儲(chǔ)能高的7085鋁合金熱壓材，慢速升溫未能有效的抑制再結(jié)晶，反而由于在高溫區(qū)行留時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致合金發(fā)生再結(jié)晶和晶粒的長(zhǎng)大。
　?。?）長(zhǎng)時(shí)間

4、的升溫固溶并沒有大幅度降低7085鋁合金的力學(xué)性能。慢速升溫固溶能夠抑制形變儲(chǔ)能低的7085鋁合金擠壓材的再結(jié)晶，但升溫速率過慢、固溶時(shí)間過長(zhǎng)總體上并不利于7085鋁合金擠壓材的力學(xué)性能的提高。而7085鋁合金熱壓材由于高的初始形變儲(chǔ)能，促進(jìn)了再結(jié)晶；在快速升溫固溶處理下，發(fā)生了適宜的再結(jié)晶，在對(duì)合金強(qiáng)度影響很小的情況下，提高了合金的延伸率，但由于消耗了低角度晶界導(dǎo)致抗晶間腐蝕性能有所下降。
　?。?）7085鋁合金熱壓材Y方向上

5、因?yàn)闊釅汗に噷?dǎo)致晶粒被拉長(zhǎng)，等軸性下降，但在進(jìn)行快速升溫固溶處理后，發(fā)生再結(jié)晶提高了合金的等軸性。發(fā)現(xiàn)可以通過調(diào)控高初始形變儲(chǔ)能材料的升溫固溶制度來調(diào)控再結(jié)晶，從而改變晶粒的形貌，提高合金的抗剝落腐蝕性能。
　?。?）7085鋁合金擠壓材與熱壓材在慢速升溫固溶處理時(shí)，第二相的析出有所改變，特別是在慢速升溫固溶24 h處理下，導(dǎo)致合金的抗晶界腐蝕性能降低。第二相的改變可能是由于長(zhǎng)時(shí)間的升溫固溶使得第二相發(fā)生了粗化、再溶解或析出新的相