時效狀態(tài)對1973鋁合金組織與性能的影響.pdf

1、1973鋁合金是Al-Zn-Mg-Cu超高強(qiáng)鋁合金，它是俄羅斯研發(fā)出來的新一代7xxx系高純鋁合金。1973鋁合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能、斷裂韌性和疲勞性能、及冷加工成型等優(yōu)異的綜合性能，是制造新一代飛機(jī)厚板的先進(jìn)鋁合金結(jié)構(gòu)材料。
　　本文利用光學(xué)顯微鏡、萬能材料試驗機(jī)、差熱分析儀、掃描電鏡和透射電鏡等，對1973鋁合金時效行為、力學(xué)性能、腐蝕性能及疲勞性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，獲得的主要結(jié)論如下:
　　(1)1973鋁合金時效過程的

2、析出序列為:過飽和固溶體α→GPⅠ和GPⅡ區(qū)→η'相→η-MgZn2相→T(Al2Mg3Zn3)相，但在T6I6時效過程中，其主要沉淀相為GPⅠ區(qū)、GPⅡ區(qū)、η'相和η-MgZn2相，沒有發(fā)現(xiàn)T相的形成，這可能與時效時間不夠長，T相來不及形成有關(guān)。
　　(2)1973鋁合金經(jīng)120℃×15min+65℃×12d(即T6I4-15min)處理后，主要沉淀相為GPⅠ區(qū)和GPⅡ區(qū)，其中GPⅠ區(qū)在隨后的第三級120℃時效過程中逐漸溶解。該

3、合金經(jīng)T6I4-15min+120℃×26h(即T6I6-15min×26h)處理后硬度達(dá)到峰值197HV，此時主要沉淀相為GPⅡ區(qū)和η'相，還有少量的η相，但已經(jīng)不能觀察到GPⅠ區(qū)。該合金經(jīng)T6I4-15min+120℃×72h(即T6I6-15min×72h)處理后，主要沉淀相為η'相和η相，但還可以觀察到GPⅡ區(qū)的存在。Al3Zr粒子在整個T6I6時效過程中基本保持不變。
　　(3)不同時效處理后，1973鋁合金抗晶間腐蝕性

4、能從大到小的順序為:T6I6-15min×26h＞T73＞T6;抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力從大到小的順序為:T6＞ T6I6-15min×26h＞T73;同一狀態(tài)下軋向的裂紋擴(kuò)展速率要明顯低于橫向。該合金經(jīng)T6I6-15min×26h處理后橫向和軋向的抗拉強(qiáng)度σb分別為543和551MPa，橫向和軋向的屈服強(qiáng)度σ0.2分別為467和489MPa，橫向和軋向的延伸率6分別為11.7％和10.3％?？梢钥闯觯?jīng)T6I6-15min×26h處理后，1

5、973鋁合金具有很好的力學(xué)性能和抗晶間腐蝕性能，及一定的抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力。
　　(4)1973鋁合金的抗蝕性主要與晶界沉淀相η-MgZn2的不連續(xù)分布程度和無沉淀帶PFZ有關(guān)，此外還與溶質(zhì)元素在晶界的偏析或貧化程度有關(guān)，如Zn在晶界的貧化可降低晶內(nèi)與晶界的電位差，改善合金腐蝕性能;晶界沉淀相的不連續(xù)分布程度越大，合金的抗蝕性越好;而PFZ的存在會破壞鋁合金的抗蝕性，使晶界和晶內(nèi)都做為陽極而被腐蝕掉，而且PFZ越寬對抗蝕性損害越大