Ti对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.2Zr合金微观组织和高温力学性能的影响
2021-09-26尹冬松张游游
尹冬松, 张 宁, 张游游, 王 锰
(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院, 哈尔滨 150022)
0 引 言
Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu合金是7075合金主要成分,属于可热处理强化超高强度变形铝合金,拥有密度低、强度高、易于回收、无污染等特点[1]。由于其具有较高的比强度、良好的延展性和韧性,被广泛应用于航天航空、汽车、机械设备及家电包装领域。尤其用于制造飞机结构,如,上翼皮弦杆、水平、垂直稳定的制造[2-4]。
Zr可以提高铝合金的再结晶温度,合金的强度和耐应力腐蚀性,以及铝合金的形核率与细化晶粒。张林慧等[5]指出Zr能细化晶粒,改善铝合金的元素分布,随着Zr含量的增加,能够提高合金的抗拉强度。前期课题组也做过一些研究,证明0.2%的Zr对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu铝合金的晶粒细化效果最好,具有较好的力学性能。
Ti是铝合金常用的孕育剂。大量研究表明,单独添加Ti和Zr的时,Ti对合金的细化效果强于Zr。Ti、Zr复合对合金的细化效果比二者单独添加更加优异。Yu等[6]研究添加质量分数0.15 %Ti和0.15 %Zr时对晶粒尺寸有正向细化作用,改变了柱状晶的生长形态晶粒到细等轴晶。余爱武等[7]研究了Ti、Zr复合对合金的再结晶抑制作用,课题组前期相关研究表明,随着Ti的增加,晶粒尺寸持续细化,根据这一现象,笔者研究高质量分数的Ti对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.2Zr微观组织和力学性能的影响,以期能为提高Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.2Zr合金的耐热性能。
1 实验材料和方法
实验原材料为工业纯铝(≥99.70%)、锌粒、黄铜、纯镁、Al-Ti合金(w(Ti)=5%)、海绵锆。使用SG-5-12 型井式电阻炉进行熔炼,将炉温升到700 ℃,依次加入原材料,待材料全部熔化,使用除气剂C2Cl6除气、拔渣,待温度保持在(730 ±5) ℃左右,进行浇注,浇注到内径95 mm的金属铸型中,获得φ95 mm×500 mm的圆柱体。……
