固溶升温速率对Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu铝合金组织与性能的影响
2018-08-24,,,,,
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(江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院,镇江 212013)
0 引 言
Al-Zn-Mg-Cu系铝合金因具有高的比强度和硬度、较好的耐腐蚀性能、较高的韧性、优良的加工性能及焊接性能而成为航空航天工业中重要的结构材料之一[1-3]。“大型化”的应用发展趋势对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的综合性能提出了更高的要求。由于厚度较大,大型整体式结构件在固溶处理时表面和心部的升温速率相差较大,导致组织不均匀、性能变差。
目前,热处理过程中的升温速率对合金组织与性能的影响已有大量报道。在较低的升温速率范围(1~100 K·min-1)内,随着升温速率的降低,具有高层错能的钼的再结晶晶粒的体积分数增加[4];Al-Mg系合金的再结晶起始温度随升温速率的增大而升高[5];快速升温可以降低冷轧态Al-Mg-Si-Cu系合金的各向异性,且其再结晶组织为等轴晶,从而大大提高了其性能稳定性[6]。然而,对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金经不同升温速率固溶处理后组织与性能的研究并不多见。作者研究了经挤压→热压后的Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu铝合金在不同升温速率下升温至470 ℃固溶+T6时效处理后的显微组织和性能,以期为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理工艺的优化提供参考。
1 试样制备与试验方法
试验原料为A00工业纯铝(纯度为99.79%)、工业纯镁(纯度为99.9%)、工业纯锌(纯度为99.9%),以及Al-50%Cu(质量分数,下同)、Al-4%Zr和Al-10%Sr等中间合金。试验原料在700~740 ℃下熔炼后,浇注在直径220 mm的铸铁模中,得到质量约为45 kg的铸锭。对铸锭进行400 ℃×6 h+420 ℃×6 h+440 ℃×6 h+460 ℃×12 h的多级均质化处理,再挤压成直径35 mm的棒坯,挤压比为12∶1。用SPECTRO型成分测试仪测得合金的化学成分,如表1所示。……
