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热处理对7B04高强铝合金强韧性的影响

潘志军  
【摘要】: 高强铝合金具有密度小、强度高、加工性能好等特点,广泛应用于航空航天及民用工业。随着全世界航空航天事业的广泛发展,对高强铝合金的要求也越来越高。本论文结合西南铝加工厂提供的项目,对航空结构用高强高韧铝合金7B04的组织及性能(σ_b、σ_(0.2)、δ、κ_(IC))进行研究。 试验主要采用开“V”形环棒拉伸法测7B04合金的断裂韧度,对某些具有代表性的热处理状态点采用了两种方法(三点弯曲法和“V”形环棒拉伸法)分别测其断裂韧度并进行了比较。利用透射电镜和扫描电镜分析了7 304合金的微观组织和断口形貌,对热处理(固溶和时效)对7B04合金组织及性能的影响规律及作用机理进行了系统研究。 研究结果表明: 1.大幅延长固溶保温时间有利于7B04合金综合性能(σ_b、σ_(0.2)、δ、κ_(IC))的提高,对断裂韧度κ_(IC影响更明显。 2.7B04合金综合性能(σ_b、σ_(0.2)、δ、κ_(IC))较佳的热处理制度为485℃/400min+130℃/16h;在合金成分、热处理制度相同的情况下,变形率丸对7B04合金的(σ_b、σ_(0.2)、δ、κ_(IC))影响较明显,对延伸率δ影响不明显。 3.以实验数据为依据推导出了7B04合金断裂韧度与σ_b、σ_(0.2)、δ、屈强比(σ_(0.2)/σ_b))间的数学表达式: K1c=[-14σ_h+58σ_(0.2)+260δ+7600(σ_(0.2)/σ_b)]/1000 该表达式在一定的误差范围内(±5%)可对7B04合金的断裂韧度进行估算。 研究结果为提高7B04合金的综合性能(σ_b、σ_(0.2)、δ、κ_(IC))提供了有效的热处理制度,为更深入研究7B04合金的热处理提供了参考,并为工厂军工生产提供了有用的热处理参数。


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