Zr、Cr、Yb微量元素對(duì)AL-Zn-Mg-Cu系超強(qiáng)鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、為滿(mǎn)足航天航空器等運(yùn)輸工具輕量化和高性能需求，發(fā)展超強(qiáng)高韌耐蝕Al-Zn-Mg-Cu系合金是鋁合金研究不懈追求的目標(biāo)。然而，鋁合金超強(qiáng)與高韌耐蝕性能相互制約，超強(qiáng)高韌耐蝕鋁合金的發(fā)展有賴(lài)于新的探索。
　　本文通過(guò)金相觀察、SEM、TEM、能譜分析以及力學(xué)性能和腐蝕性能測(cè)試等分析測(cè)試手段，研究了添加Zr、Zr-Cr-Yb對(duì)Al-8.54Zn-2.41Mg-2.2Cu超強(qiáng)鋁合金再結(jié)晶與力學(xué)性能、腐蝕性能的影響;研究了Cu含量對(duì)Al-8

2、.54Zn-2.41Mg-xCu-0.16Zr-0.18Cr-0.3Yb合金強(qiáng)韌耐蝕性能的影響;研究了 Cr含量對(duì)Al-8.54Zn-2.41Mg-1.3Cu-0.16Zr-xCr-0.3Yb系超強(qiáng)鋁合金強(qiáng)韌耐蝕性能的影響。研究結(jié)果如下:
　　(1)研究了添加Zr、Zr-Cr-Yb對(duì)Al-8.54Zn-2.41Mg-2.2Cu合金組織與性能的影響。未添加Zr的合金，σb=524.7 MPa，σ0.2=524.7MPa，δ=5.1％

3、，KIC=19.4 MPa·m1/2，ISSRT=0.156;添加0.16Zr的合金，σb=672.3 MPa,σ0.2=643.6MPa,δ=10.1％, KIC=27.8 MPa·m1/2,ISSRT=0.105;復(fù)合添加0.16Zr-0.18Cr-0.3Yb的合金，σb=692.3 MPa，σ0.2=643.8MPa,δ=10.5％,KIC=32.4 MPa· m1/2,SSRT=0.069。添加Zr的合金形成了與基體共格的Al3

4、Zr彌散相，部分抑制基體再結(jié)晶;復(fù)合添加Zr-Cr-Yb的合金形成了與基體共格的大量細(xì)小彌散L12型彌散相，能夠更有效地抑制基體再結(jié)晶，保留了回復(fù)亞晶組織，使得時(shí)效析出相分布更加均勻，綜合性能大幅度提高。
　　(2)研究了Cu含量對(duì)Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu-0.16Zr-0.18Cr-0.3Yb的影響。隨Cu含量從2.2 wt.％降低到1.3 wt.％，合金殘余結(jié)晶相數(shù)量逐漸減少，至完全消失;隨Cu含量從2.2 w

5、t.％降低到0.8wt.％，合金的硬度和強(qiáng)度逐漸升高，斷裂韌性值、抗晶間腐蝕、抗剝落腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能先升高后降低;1.3 wt.％ Cu時(shí)，合金斷裂和耐腐蝕性能達(dá)到最佳。
　　(3)研究了Cr含量對(duì)Al-8.54Zn-2.41Mg-1.3Cu-0.16Zr-xCr-0.3Yb超強(qiáng)鋁合金彌散相析出行為和性能的影響。與未添加Cr相比，添加0.09 wt.％Cr后，與基體共格的L12型彌散相數(shù)量增加，顯著抑制基體再結(jié)晶。進(jìn)一步提高C