过时效对7050铝合金不同温度力学性能及断裂行为的影响
2021-06-05何维维陈军洲戴圣龙伊琳娜李惠曲
何维维, 陈军洲, 戴圣龙*, 伊琳娜, 李惠曲
(1.中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;2.北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095)
7000系铝合金以其低密度、高比强度、高比刚度等优良性能在航空工业中得到了广泛的应用,是机翼、框架、机身腹板、梁等主要承载结构材料,其中7050铝合金是航空领域应用最广的铝合金之一,合金品种包括厚板、锻件、型材[1-3]。作为可热处理强化合金,7050铝合金的强化作用主要取决于从过饱和固溶体中析出的沉淀相类型和尺寸[4]。Mondolfo等[5]提出的7000系铝合金普遍接受的析出序列可以表示为:过饱和固溶体(SSS)→GP区→非平衡η′相→平衡η相,GP区和非平衡η′相被认为是最主要的强化相[5]。传统的T6时效处理是美国20世纪40年代研发出的峰值时效状态,可以通过促进内部细小分散的η′相来提高合金强度,虽然可以获得最高的强度,但抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀性能很差[6-8]。为了解决耐蚀性下降的问题,世界范围内的研究者开发出T7X过时效热处理状态[9-10],典型的过时效状态为T76、T74、T73,牺牲部分强度指标,提高了合金的耐腐蚀性能。虽然近年来很多研究者探索非等温时效、三级回归时效等新工艺用于7050合金,期待在不降低强度的基础上提高耐蚀性能[11-14],但应用最广泛的依旧是T7X双级过时效状态,例如7050-T74板材或锻件大量用于西方的第三代战机F-15、F-16、F/A-18、军用运输机C-17以及波音、空客等民用飞机的主体结构件,7050-T76/T74/T73型材也已在国外军、民用飞机上得到广泛应用。目前,研究人员对T7X过时效状态7050铝合金做了大量研究,主要集中在时效工艺及微观组织研究、热成型工艺研究、半成品残余应力调控等方面[15-18]。……
