时效工艺对新型铝合金超厚板组织与性能的影响
2021-06-05张新全臧金鑫邢清源伊琳娜戴圣龙
张新全, 臧金鑫, 邢清源, 伊琳娜, 鲁 原, 戴圣龙
(1.航空工业第一飞机设计研究院,西安 710089;2.中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;3.北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095)
A1-Zn-Mg-Cu系铝合金具有高比强度和良好的综合性能,在国民经济和国防军工方面占有十分重要的地位,是世界各国航空、航天及军事领域不可或缺的结构材料[1]。随着武器装备强烈的减重需求,迫切需要采用大型整体构件代替传统由螺栓紧固、焊接、铆接的复合结构,提高结构可靠性,并减少零件数量,降低制造成本。大型整体构件的制造需要大规格材料来保证,因而发展高性能大规格铝合金材料具有重要的意义。
在上述应用需求背景下,国内外针对大规格铝合金厚板全流程制备工艺开展了大量的研究,主要集中在7050、7085、2124、7A04等淬透性好的合金,研究主要集中在以下几个方面:合金成分与淬火速率等合金淬透性研究、热加工变形工艺优化设计与组织性能关系、热处理工艺与组织性能的关系、残余应力控制等。在合金淬透性方面[2-4],有学者采用末端淬火实验研究合金的淬透性[3],有学者通过建立预测淬火过程中晶界和晶内析出相演变的淬火析出模型,并利用该模型研究成分对淬火析出行为的影响[4],研究结果表明,提高Zn/Mg比、降低Cu含量、适当提高淬火冷却速率,可有效提高合金的淬透性。大规格厚板厚度大,不同厚度部位性能不可避免的存在不均匀性,为尽可能消除不同厚度性能差异,国内外研究了先进的热加工变形工艺[5-7],如异步轧制、差温轧制等对大规格厚板组织性能的影响,研究结果表明,采用异步轧制、差温轧制可有效提高不同厚度部位性能均匀性,提高板材高向性能。……
