大规格B93铝合金棒材的淬透性研究
2011-03-13蹇海根李金龙郑秀媛韦莉莉
航空材料学报 2011年2期
蹇海根, 姜 锋, 李金龙, 郑秀媛, 韦莉莉
(中南大学材料科学与工程学院,长沙410083)
作为高强高韧铝合金的主体,Al-Zn-Mg-Cu合金具有硬度高、加工性能好等特点,广泛应用于航空航天及民用工业[1,2]。B93铝合金是属于Al-Zn-Mg-Cu系的一种新型铝合金结构材料,具有好的铸造、锻造和挤压工艺性能,良好的淬透性,不仅适用于生产棒材,同时还特别适用于制造大型锻件等加工制品,是一种性能优良的高强锻造铝合金[3,4]。
目前,铝合金的淬透性研究已经成为国内外高性能铝合金材料研究的热点课题[5~8],国内在铝合金淬火工艺的技术层面上有过一些研究,但在系统的基础理论方面的研究还很薄弱。早在1948年,为了建立铝合金最终强度与淬火速率的关系,Fink和Willey[9]用中断淬火技术构建了7075-T6铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线,并用经过TTP曲线临界温度区域的平均冷却速率来预报铝合金时效后的力学性能和抗腐蚀性能。为了提高预报精度,Evancho和Staley[10]于1974年提出,淬火因子分析(QFA)模型可以成功地预测铝合金淬火后的物理性能。此后许多学者[11,12]不断改进了最初的分析模型,他们通过建立各种铝合金的TTP曲线结合析出动力学分析铝合金冷却方式与微观组织、性能之间的关系,以此为依据改善并控制铝合金的淬火工艺。
由于铝合金棒材只有达到一定直径时才会产生明显的淬透现象,而实际生产中几乎不可能使用大规格产品去做合金与棒材直径相关的淬透性研究。因此,本研究以高强韧B93铝合金棒材为实验材料,研究了固溶淬火态及时效后距离棒材中心不同距离处合金的组织特征和相变规律。……
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