非等温回归再时效工艺对7055铝合金组织与性能的影响.pdf
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1、第 卷 第 期有色金属加工 年 月 :./.非等温回归再时效工艺对 铝合金组织与性能的影响张 缓陈忠家陈锦涛魏心航(合肥工业大学 材料科学与工程学院安徽 合肥)收稿日期:作者简介:张缓()女硕士研究生研究方向:高性能金属材料摘 要:文章以 铝合金为研究对象通过、力学性能测试、耐腐蚀性能测试等实验手段探究非等温回归过程中升温速率对合金组织与性能的影响规律回归升温速率设为 /、/、/升温截止温度为 结果表明当非等温回归再时效工艺为()(/)()时 铝合金获得了高于 态的强度抗拉强度 屈服强度 延伸率 /升温速率下回归再时效后晶内析出相细小弥散分布晶界析出相断续排列晶界无沉淀析出带()明显剥落腐蚀性
2、能评级为 耐腐蚀性能优异关键词:铝合金非等温回归再时效工艺升温速率力学性能耐腐蚀性能中图分类号:.文献标识码:文章编号:()铝合金因合金密度较低、比强度高等优良特点在交通运输、航空航天领域应用十分普遍作为典型的可热处理强化铝合金经过峰值时效处理后虽然强度较高但耐蚀性较差因此回归再时效()工艺被提出并应用 回归再时效工艺首次由以色列人 于 年提出它不仅能使铝合金的耐蚀性大幅度提高还能保持与峰值时效相当的强度 经过 处理后的 铝合金晶内析出相与 态相比密度更大晶界相分布更加不连续晶界无沉淀析出带更宽然而当 工艺处理铝合金厚板时由于板件较厚存在非等温现象外国学者针对这个问题在 的基础上提出了 工艺使
3、 铝合金达到强韧性与耐蚀性的良好配合 但是这种制度目前处于保密状态未对外公开所以新型 工艺的研究对于我国 系铝合金的应用十分必要 近些年的研究表明非等温时效工艺可以有效提高合金的强度与耐蚀性在这个背景下有专家提出将非等温时效工艺引入回归再时效于是发明了非等温回归再时效()工艺 这项工艺主要针对于预时效制度与回归制度的探索近些年的研究成果对于国内 系铝合金的应用有重大参考意义 本文旨在通过探究升温回归速率与升温截止温度对力学性能、耐蚀性和微观组织的影响为更加完善的 工艺提供依据 实验实验材料为商用 合金棒材 合金变形工艺为多向自由锻造变形完成后进行 的三级固溶处理后水淬之后固溶态试样立即进行 的
4、预时效处理再以 /、/、/的升温速率升温至 、到达终了温度后水冷最后对试样进行 的再时效处理工艺流程如图 所示 为方便描述将非等温再时效工艺过程简记为 表示升温速率 表示升温截止温具体表征见表 图 非等温回归再时效工艺示意图 第 期有色金属加工表 铝合金热处理工艺回归工艺预时效升温速率冷却方法再时效()/水冷 ()/水冷 ()/水冷 硬度测试在 硬度仪上完成加载载荷 保压时间为 测量 个点后取平均值 室温拉伸机器为 型微机控制电子万能实验机拉伸速率为 /对析出相的组织分析采用 型透射电子显微镜加速电压为 电子枪的材料为/试样需要先机械研磨至厚度为 左右的小薄片再冲孔成直径为 的小圆片最后再利用
5、电解双喷仪器对其减薄在透射电镜下观察 双喷电解参数为电解液(.)减薄电压 减薄电流 减薄温度约 剥落腐蚀采用的腐蚀溶液成分为 .(溶液)再加去离子水稀释至 将合金浸泡 后取出观察形貌溶液浸泡体积与浸泡面积的关系为/实验结果与分析.时效组织分析图 是预时效态、的 明场像 经再时效处理后的晶界相进一步粗化 也更加宽化 态(图()的晶内析出相细小弥散呈圆点状分布晶界处的析出相排布较为连续无明显的无析出带 由于晶界处析出相分布比较连续因此在腐蚀过程将作为阳极优先溶解形成腐蚀通道 宽度较小影响合金的抗腐蚀性能 图()是 处理后的 形貌表明此时晶内析出相有明显的粗化其密度相比 态明显增大分布更加均匀晶界相
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