热处理工艺对新型7136铝合金组织性能的影响

【摘要】7136铝合金是由UniversalAlloyCorporation于2004年注册的一种新型超高强铝合金,目前国内外对其系统研究成果相关导报较少。本文采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能、压缩试验、断裂韧性和剥落腐蚀试验等分析手段,系统研究并制定了7136铝合金合理的热处理工艺制度,并对典型热处理工艺条件下合金的微观组织和性能进行了评价,获得的主要实验结论如下：7136铝合金铸态组织存在明显的枝晶偏析和成分偏析,由Mg(Al,Zn,Cu)2+a(Al)形成的共晶组织沿晶界呈连续网状分布,低熔点共晶相的熔化温度为474.3℃。合金经440℃/12h+470℃/42h均匀化热处理后,第二相回溶较充分。挤压态合金中残留相以Mg(Al,Cu,Zn)2四元相和Al2CuMg相为主,低熔点共晶产物的开始熔化温度为473.6℃。合金适宜的单级固溶温度为470℃,经470℃/4h固溶处理后,合金中残留相主要为高熔点的Al2CuMg相,合金T6态的抗拉强度、屈服强度、延伸率及再结晶比例分别为695MPa、641MPa、13.5%和4.29%；对合金进行双级固溶处理,合金在保持较低再结晶比例的同时残留相回溶较充分,合金经450℃/4h+470℃/8h双级固溶后合金T6态的抗拉强度、屈服强度、延伸率和再结晶比例分别为697、7MPa、645.3MPa、12.3%和2.47%；进一步提高温度对合金进行三级固溶处理,合金可以获得更理想的回溶效果,但易发生过烧。合金经450℃/4h+470℃/8h固溶水淬、120℃/24h峰时效处理后,晶内沉淀相主要为与基体呈共格关系的G.P区和半共格关系的板片状η’相,晶界沉淀相呈连续链状分布；合金经不同制度双级过时效处理,晶内细小的η’相粗化,部分η’相长大形成与基体呈非共格关系的η相,合金强度下降,晶界沉淀相完全断开,并形成明显的无沉淀析出带。合金经115℃/6h+155℃/14h和115℃/6h+160℃/110h时效处理后的οb、σ0.2、δ和电导率值分别为652MPa、633.7MPa、12.2%、37.9%IACS和641.3、617.7、12.4%、37.8%IACS。L方向的压缩屈服强度分别为670MPa和657.7MPa。7136铝合金经固溶水淬和1～1.5%预拉伸变形后,经120℃/24h、115℃/6h+155℃/14h的115℃/6h+160℃/10h三种典型时效工艺处理后T-L方向的断裂韧性值(KIC)相近,其KIC值分别为27.2MPa-m1/2、27.6MPa-m1/2和28.2MPa-m1/2;合金经120℃/24h时效处理后L-T方向的断裂韧性值为45.5MPa-m1/2。合金经120℃/24h、115℃/6h+155℃/14h和115℃/6h+160℃/10h时效后在腐蚀液中侵蚀48h后的剥落腐蚀等级分别为EB、EC和EC-。
【作者】孙文会；
【导师】张永安；
【作者基本信息】北京有色金属研究总院，材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】7136铝合金；均匀化；固溶；T76工艺；微观组织；力学性能；

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