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Al-8.0Zn-2.0Mg-1.6Cu铝合金的淬透性

2011-11-29万里邓运来张云崖张新明

中南大学学报(自然科学版) 2011年11期

万里 ,邓运来,张云崖,张新明

(1. 中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083;2. 中国·精美铝业有限公司,浙江 缙江,321400)

在航空航天工业迅速发展的今天,整体结构件的应用可以显著降低构件质量,并减少其装配成本,因此,采用具有优越力学与耐蚀性能的7000系铝合金厚板制造大型整体构件越来越受到重视[1−3]。但7000系铝合金具有较强的淬火敏感性,在淬火时效后产品表层与心部力学性能有显著差异[4−8],严重制约了该系铝合金厚截面材料应用的迅速发展。针对该系合金的这种现状,美国Alcoa公司在7075的基础上先后研制了7050和7150应用于波音757,767和777客机[9−10]。并且在2003年,Alcoa公司研制出具有高强高韧和高淬透性的7085铝合金,并被A380等先进飞行器所采用[11]。已有大量文献[4,11−16]报道了影响该系合金淬火敏感性的因素。而研究铝合金淬火敏感性一般采用温度−时间−性能(TTP)图来表征,但TTP图很难获得淬透性的定量数据。本文作者以实验室制备的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金为对象,采用前期设计的末端淬火装置[17−18]在获得淬透性数据的同时,深入研究淬火冷却过程中影响该系铝合金淬透性的因素及微观组织的演变。为开发新一代高强高韧和高淬透性铝合金提供了一定的实验基础。

1 实验材料与方法

采用高纯铝、纯锌、纯镁和铝-铜、铝-锆中间合金配料,晶粒细化剂采用Al-5Ti-B。在石墨坩埚电阻炉内进行熔炼,熔炼温度为750~780 ℃,精炼温度为730~750 ℃,铸造温度为 710~720 ℃,除气剂采用C2Cl6。将铝合金熔体浇入铁模中获得尺寸(长×宽×高)为40 mm×80 mm×120 mm的铸锭,铸锭的名义化学成分(质量分数)如表 1所示。……

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