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单级时效7056铝合金的显微组织与性能

2013-10-21蒋建辉郑子樵李世晨

机械工程材料 2013年4期

蒋建辉,郑子樵,唐 娟,李世晨

(中南大学 材料科学与工程学院,长沙 410083)

0 引言

铝锌镁铜系时效硬化型铝合金因具有高的比强度和硬度,良好的加工性、焊接性、耐腐蚀性和较高的韧性,而得到大力开发[1-5]。2004 年,法国开 发的7056铝合金降低了镁、铜含量,增加了锌含量,即增加了锌镁比,同时通过精炼,降低了铁、硅、锰等杂质对合金性能的不利影响,使该合金具有高强度、高断裂韧性以及耐应力腐蚀等特点,在航空航天领域得到了广泛应用[6-8]。目前,我国第四代战斗机以及在研飞机的升级都希望采用T77 和T79 态的7xxx系铝合金材料,特别是随着我国大飞机和新型军用运输机的研制,对这种先进铝合金(如7056-T7951,7055-T77)的需求更为迫切,而至今国内关于7056铝合金的相关报道几乎还是空白。此合金主要通过时效来提高其性能,而时效温度对其性能的影响最大。为此,作者对其在不同温度(105,120,135,150 ℃)下时效后的显微组织演变及性能进行分析研究,以了解其时效动力学机制,为今后更深入地开展其热处理制度研究提供参考。

1 试样制备与试验方法

1.1 试样制备

7056铝合金的熔炼采用99.9%高纯铝为原料,合金元素锌和镁以99.99%的高纯锌和99.9%纯镁加入,铜、锆、锰、钛等合金元素以中间合金的形式加入。合金的熔炼在电阻石墨坩埚中进行,熔炼温度控制在700~750 ℃,用①号覆盖剂(47%KCl-30%NaCl-23%Na3AlF6,质量分数,下同)保护熔体,并加入0.2%~0.4%的六氯乙烷(C2Cl6)精炼,静置5~10min,最后浇入210 mm×150 mm×50 mm的铸铁模中。冷却脱模后得到铸坯,其化学成分(质量分数/%)为9.7Zn,1.62Mg,1.54Cu,0.10Mn,0.11Zr,0.08Ti,0.019Fe,0.045Si,余Al。

铸坯在450~460 ℃空气炉中均匀化处理24h后进行轧制。……

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