Zn和Mg质量比对7055铝合金淬火敏感性的影响
2012-09-21张新明陈慧刘胜胆刘文军皇甫融
张新明,陈慧,刘胜胆,刘文军,皇甫融
(中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083)
7055铝合金属于高Zn含量的时效强化合金,是在 7150合金基础上发展而来的[1]。经 T77态处理的7055铝合金厚板,因其具有强度高、耐腐蚀性良好,综合性能优异等优点被广泛应用于航空航天领域[2-3]。7055-T77板材的屈服强度比 7150-T6高 10%,比7150-T76高 30%,抗腐蚀性能介于 7150-T6和7150-T77的之间。7055-T77合金的高综合性能可归因于其高的主元素含量、Zn和Mg质量比及Cu和Mg质量比[2,4]。Al-Zn-Mg-Cu合金存在淬火敏感性,即淬火冷却速率减小时,时效强化效果降低。7055铝合金中合金元素含量高,溶质元素易脱溶析出形成平衡相,因此合金的淬火敏感性也较高[5]。如厚板淬火时表层和中心层的冷却速率不同,时效后表层和中心层的性能不均匀将限制产品的截面尺寸,降低材料的整体性能。为了提高厚板性能的均匀性,就必须减小合金的淬火敏感性。Al-Zn-Mg-Cu合金缓慢冷却过程中,弥散粒子、晶界和亚晶界能促进非均匀形核析出,增加合金的淬火敏感性[6]。微量元素Zr,Cr和Mn的添加能抑制再结晶和细化晶粒,但会使合金的淬火敏感性增加,其中Zr元素影响合金的淬火敏感性程度最小[5]。合金元素(Zn+Mg+Cu)总量的增加会加速缓冷时平衡相的析出,增大合金的淬火敏感性[7]。Lim等[7]的研究表明:调整传统 7175铝合金的成分,降低(Cu+Mg)总量,同时提高Zn和Mg质量比,能使其淬火敏感性显著降低。本研究以7055铝合金为对象,研究Zn和Mg质量比对淬火敏感性的影响规律,并探讨其影响机理。
1 实验材料及方法
研究采用2.5 mm厚的7055铝合金轧制板材。……