航空用7075鋁合金蠕變時效工藝及其抗腐蝕行為的研究.pdf

1、現(xiàn)代航空航天裝備不斷地向著輕量化，長壽命，高可靠性方向發(fā)展，服役性能也日趨極端化。研究和制造具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高性能輕合金整體構(gòu)件是航空航天裝備跨越式發(fā)展的有效途徑之一。蠕變時效成形是利用鋁合金材料的蠕變特性和人工時效原理，將蠕變成形和人工時效同步進行的一種先進的現(xiàn)代材料成形技術(shù)。本文針對我國輕合金整體機翼壁板成形技術(shù)相對薄弱的現(xiàn)狀，研究了航空用7075鋁合金的蠕變時效特性。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下:
　　(1)通過單軸拉伸蠕

2、變實驗，獲得了7075鋁合金的高溫蠕變特性，研究了蠕變時效工藝參數(shù)對7075鋁合金蠕變時效特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:蠕變時效工藝參數(shù)對材料的蠕變時效行為有著顯著的影響，材料的蠕變應(yīng)變隨著蠕變時效溫度的升高和外加應(yīng)力的增大而增大?；陉惢碚摵挺缺緲?gòu)模型，建立了7075鋁合金的蠕變本構(gòu)方程，該模型可以準(zhǔn)確地描述蠕變應(yīng)變隨時間的變化關(guān)系。
　　(2)通過掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)實驗，研究了蠕變時效工藝對材料微

3、觀組織演變的影響規(guī)律。結(jié)果表明:7075鋁合金中粗大第二相（Al7Cu2Fe和Mg2Si）和中等尺度第二相（Al18Mg3Cr2和Al3Zr）均勻地分布在鋁基體中，蠕變時效工藝對粗大、中等尺度的第二相沒有顯著的影響;7075鋁合金中主要時效強化相是η'和η相，時效強化相隨蠕變時效溫度的升高和外加應(yīng)力的增大而逐漸析出和長大;隨著蠕變時效溫度的升高和外加應(yīng)力的增大，晶界析出相由連續(xù)分布逐漸轉(zhuǎn)化為非連續(xù)分布，晶界無析出帶的寬度也逐漸增大;和無

4、應(yīng)力時效相比，蠕變時效可以細(xì)化晶內(nèi)強化相，減小晶界無析出帶的寬度。
　　(3)通過電化學(xué)腐蝕實驗、剝落腐蝕實驗和金相實驗，研究了蠕變時效工藝對7075鋁合金抗腐蝕性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:蠕變時效工藝改變了7075鋁合金中析出相的大小和分布，進而影響了材料的抗腐蝕性能。在實驗的溫度范圍內(nèi)，隨著蠕變時效溫度的升高，材料的抗腐蝕性能首先提高，然后降低，當(dāng)蠕變時效溫度為393K時，7075鋁合金的抗腐蝕性能最好。此外，外加應(yīng)力也會影響材