刘子建，张 状

（1.辽宁工程职业学院 辽宁 铁岭 112000；2.北京理工大学 北京 100081）

0 前言

铝及铝合金具有密度小、比强度高和耐腐蚀等优良性能，且易于加工、储量丰富的特点，在航空航天、机械和汽车制造业等领域得到了广泛的应用[1]。但铝合金构件在快速淬火过程中获得高强度高韧性的同时．造成表面与内部巨大的温差，从而在构件内部产生很大的残余应力，在后续机械加工中，由于内应力的作用会使再加工后的零件发生变形，影响零件的尺寸精度，限制了铝合金的应用范围[2]。本文通过深冷处理对铝合金性能影响的研究，找出消除铝合金残余应力的有效方法。

1 实验

1.1 试件制作

试件材料：7050铝合金，截取尺寸：30mm×30mm×45mm。成分为(质量分数%)：Zn6.20，Mg2.10，Cu2.00，Mn 0.10，Fe 0.15，Si0.12，Cr＜0.04，Ni 0.05，Ti 0.06，其余为Al。

1.2 试验方法

先将试件在500℃左右空气循环炉中固溶处理2h，淬入25℃的静水中，然后放入温度为-196℃液氮深冷箱中进行深冷处理，冷却10～40min左右，迅速取出放在高温有机介质中进行上坡淬火。加热时间约10～20 min，深冷处理结束后马上进行分级时效处理，最后于温度为20℃左右的室温下空冷，如此反复几次，如图1。

图1 铝合金的深冷处理工艺

2 工艺参数对应力的影响

使用X350A型X射线残余应力分析仪进行残余应力分析，测量试件上下表面中心点处的残余应力。在X350A型X射线残余应力分析仪上，测量每个试件上下表面中心点处的残余应力。用全相关函数法定峰值，采用与设备配套的残余应力分析软件自动处理，直接输出结果。

2.1 温度对消除应力的影响

结果表明：铝合金试件上残余应力在-196℃液氮中随着保温时间的增加而下降，但30min以后应力消除效果随时间的增加维持不变；……