航空用7AO9鋁合金型材雙級(jí)過時(shí)效應(yīng)用研究.pdf

1、本文以農(nóng)5A型飛機(jī)中翼前梁緣條用7A09鋁合金專用型材為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了其固溶處理后的雙級(jí)過時(shí)效熱處理工藝。通過雙級(jí)過時(shí)效工藝探索研究和應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，掌握了7A09型材在雙級(jí)過時(shí)效狀態(tài)與T6單級(jí)人工時(shí)效狀態(tài)下的組織、性能差異。7A09型材采用適宜的雙級(jí)過時(shí)效熱處理工藝后具有良好的綜合性能，其抗缺口敏感性、抗應(yīng)力腐蝕壽命(電導(dǎo)率)、抗剝落腐蝕性能優(yōu)于T6單級(jí)人工時(shí)效狀態(tài)的性能，低頻疲勞性能與T6人工時(shí)效狀態(tài)的相當(dāng)，在保證強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要

2、求的前提下，提高了7A09型材的抗應(yīng)力腐蝕性能。7A09鋁合金的強(qiáng)化熱處理制度為先經(jīng)固溶處理，再進(jìn)行單級(jí)人工時(shí)效(T6)或雙級(jí)過時(shí)效處理。7A09鋁合金經(jīng)固溶處理獲得α過飽和固溶體，在隨后的時(shí)效過程中，其沉淀相析出順序?yàn)椋害吝^飽和固溶體→G.P.區(qū)→η'→η(MgZn2)→T(Al2Mg3Zn3)。T6單級(jí)人工時(shí)效時(shí)，析出相以G.P.區(qū)為主，并有少量的η'相，此時(shí)合金處于最大的硬化狀態(tài)，σb和σ.2最高，電導(dǎo)率最低。雙級(jí)過時(shí)效工藝，是先

3、經(jīng)第一級(jí)預(yù)時(shí)效(形核處理)，析出相以均勻形核的與母相共格的G.P.區(qū)為主，并長(zhǎng)大到一定尺寸，成為η'和η相形核的核心；再經(jīng)第二級(jí)過時(shí)效(最終時(shí)效)后，以原G.P.區(qū)為核心長(zhǎng)大而形成均勻分布的圓片狀的與母相部分共格的η'過渡相。 7A09鋁合金的抗應(yīng)力腐蝕性能與其顯微組織有關(guān)。在T6單級(jí)人工時(shí)效狀態(tài)下，合金從基體中沉淀析出的第二相質(zhì)點(diǎn)以共格的G.P.區(qū)為主，并伴有少量的η'相。塑性變形時(shí)，位錯(cuò)切過共格G.P.區(qū)和部分共格的η'相，

4、在晶界造成了大量的位錯(cuò)塞積，使滑移帶與晶界的交切點(diǎn)很容易成為應(yīng)力腐蝕開裂點(diǎn)，因而增加了合金應(yīng)力腐蝕開裂傾向。在雙級(jí)過時(shí)效狀態(tài)下，合金從基體中沉淀析出的第二相質(zhì)點(diǎn)以半共格或非共格的η'、η相為主，沉淀相發(fā)生聚集，相間距加大，位錯(cuò)難以切過而只能繞過，此時(shí)只產(chǎn)生位錯(cuò)纏結(jié)而不出現(xiàn)高密度位錯(cuò)的交切點(diǎn)，有利于位錯(cuò)的均勻分布和減少應(yīng)力集中點(diǎn)，使應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性降低。 時(shí)效除了影響基體析出相的結(jié)構(gòu)外，還改變了晶界的結(jié)構(gòu)，T6單級(jí)人工時(shí)效狀態(tài)