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《中南大学》 2013年
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淬火速率和自然时效对7055铝合金厚板组织性能不均匀性的影响

李承波  
【摘要】:摘要:7055铝合金合金具有高强、高韧、较好的耐腐蚀性能且密度低的特点而作为结构材料广泛应用于航空航天领域。近年来,科学工作者从合金化及热处理和加工工艺方面来提高该合金的综合性能,但该合金的淬火敏感性很高,从而导致厚板表层和心部力学性能和组织的差异,因此该合金一般只能生产38mm以下的中厚板。如何降低该合金的淬火敏感性,提高其厚板的均匀性是近年来材料工程和科学领域关注和研究的热点。本文通过末端淬火试验,硬度测试,剥落腐蚀性能测试,并结合金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和差示扫描量热法分析(DSC)等研究了淬火速率及自然时效对7055铝合金厚板组织性能不均匀性的影响规律及机理,得出以下结论: (1)随淬火速率的降低,冷却过程中析出η平衡相的尺寸和数量均有所增加;时效后η'沉淀强化相的尺寸增加,密度减小,弥散程度也大大降低,导致强化效果减弱。随淬火速率的降低,晶界η相的覆盖率增加、相中Cu含量降低、晶界无沉淀析出带宽化,晶界周围的PFZ的宽度与淬火速率的对数呈线性关系。 (2)淬火速率减小,7055铝合金的腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增加,极化电阻减小且与淬火速率呈线性关系;合金耐剥落腐蚀性能降低,腐蚀等级从EB变为ED,腐蚀深度增加,最大腐蚀深度由167μm增加至558μm。 (3)厚板的不均匀性随自然时效时间的延长先增加后降低,自然时效4320h、8640h和17280h末端淬火试样两端的硬度差值分别为11%、7%和4%,再经人工时效后两端的硬度差值分别为10%、8%和4%,而只进行人工时效的样品硬度下降程度达14%。人工时效前进行长时间的自然时效大大降低了该合金厚板的不均匀性,硬度值与淬火速率的对数呈线性关系。 (4)在淬火速率慢时,溶质原子和空位的过饱和度降低,长时间自然时效有利于稳定GP形成,在后续人工时效得到分布更细小更均匀弥散的η'强化相,自然时效时间越长,人工时效后两端的时效强化相数量的差值减小,因而不均匀性降低。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TG166.3;TG146.21

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【参考文献】
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