收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

合金元素和热处理制度对高Zn超高强铝合金微观组织和力学性能的影响

张坤  
【摘要】:时效硬化型7XXX系铝合金作为强度最高的常规铝合金在航空工业上得到了广泛的应用,但由于其合金化程度高,也产生了固溶不充分、断裂韧性差、抗应力腐蚀性能低等一系列问题。本文采用拉伸力学性能测试、扫描电镜观察、能谱分析、透射电镜观察和X射线衍射等实验手段,通过调整合金成分,优化热处理制度,探讨了合金元素及不同热处理制度对高Zn超高强铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明: 1.对于研究用Al-10.4Zn-2.4Mg-2.5Cu-0.224Ag-0.1~0.15Zr合金,采用接近低熔点共晶熔化温度的强化固溶工艺及时效处理后,合金的力学性能明显优于单级固溶和低温强化固溶工艺,其抗拉强度达到770MPa以上,而对应的延伸率保持在8%-10%左右。与国内开发的其它7XXX系合金相比,该合金显示出超高强度和良好的塑性。 2.对于研究用Al-10.4Zn-2.4Mg-2.5Cu-0.224Ag-0.1~0.15Zr合金,选用常规120℃时效温度时,预时效采用稍欠时效状态的RRA处理,可以使合金保持较高的强度。与T6态相比,其强度仅下降5%,达到740-750MPa,晶内析出组织与T6态基本相当,而晶界析出相聚集、粗化,与过时效相当。 3.对于研究用Al-12.1Zn-2.27Mg-2.4Cu-0.2Ag-0.15Zr合金,向合金中添加微量Ag可以提高合金的固溶处理温度,使残留的粗大相在更高的固溶温度下较充分固溶。采用较高温固溶处理后,加Ag合金T6态抗拉强度与不加Ag合金相当。在时效过程中,微量Ag会促进过渡相的形成,并提高GP区和过渡相的稳定性,但使合金到达峰值的时间延长。 4.在未加Ag的高Zn铝合金固溶组织中,存在富Cu的粗大未溶相M(AlZnMgCu),在随后的时效过程中,其Zn含量逐渐降低,而Cu的相对含量升高。在加Ag的高Zn铝合金固溶组织中,存在富Cu、Ag的粗大未溶相M(AlZnMgCuAg)。在时效初期,未溶相中的Ag、Mg含量大幅度下降,Zn含量则大幅升高。随时效时间的延长,未溶相的Zn含量则逐渐降低,而Ag、Mg的相对含量则小幅升高。添加微量Ag使高Zn铝合金固溶组织中的未溶相数量增多且在时效过程中,其数量、尺寸均未发生明显变化,该未溶相成为拉伸断裂的裂纹源,降低了时效初期合金的延伸率。 5.Zn、Mg元素是7XXX系合金的主要强化合金元素,在一定范 围内提高Zn、Mg元素的含量,可以提高合金的强度,同时保持较好 的塑性。但当Zn、Mg元素含量超过某一临界点时,Zn、Mg元素含 量的提高会造成合金组织中残留的粗大未溶相数量增多,降低合金的 强度和塑性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张金旺;许并社;;Y对AZ31镁合金铸态组织和性能的影响[J];中北大学学报(自然科学版);2009年02期
2 樊亚军;曹继敏;王卫民;陈志宏;;多向镦拔对医用TC4钛合金组织和力学性能的影响[J];热加工工艺;2010年19期
3 付春坤;白钢;胡亚真;苏利龙;;7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊组织及性能分析[J];热加工工艺;2011年13期
4 刘燕;;酒钢2~#高炉破损炉皮(Q235C钢板)微观组织分析[J];酒钢科技;2005年03期
5 吴文云;邱小明;殷世强;孙大谦;李明高;;Bi、Ag对Sn-Zn无铅钎料性能与组织的影响[J];中国有色金属学报;2006年01期
6 吴新丽;牛靖;董俊明;;回火温度对25Cr2Ni4MoV钢组织和性能的影响[J];热加工工艺;2008年20期
7 陈磊;王玉金;周玉;张太全;何慧;;Ti对ZrC-W复合材料烧结行为和力学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2008年S1期
8 于彭;张景怀;唐定骧;刘轲;孟健;周德凤;;高压压铸Mg-4Al-0.4Mn-xPr镁合金的显微组织和力学性能[J];中国有色金属学报;2009年05期
9 许娟;李鹏飞;郭锋;;Y对AZ91D镁合金铸态组织和性能的影响[J];轻金属;2009年07期
10 娄贯涛;;双重热处理对ZTC4铸造钛合金材料组织及性能的影响[J];材料开发与应用;2010年04期
11 张虎;张代东;于学花;宫长伟;姚倩倩;;稀土相对AZ61镁合金力学性能的影响[J];机械工程与自动化;2011年04期
12 黄晓锋;谢锐;冯凯;;Mn含量对Al-20Si-1.5Mg合金组织和性能的影响[J];特种铸造及有色合金;2011年08期
13 靳丽,林栋樑,毛大立,曾小勤,丁文江;两步等通道角挤压AZ31镁合金的微观组织和力学性能[J];上海交通大学学报;2005年11期
14 韦家虎;董建新;张麦仓;曾燕屏;赵京晨;;细晶铸造K4169合金微观组织对力学性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2006年01期
15 余乾;宋尽霞;王定刚;曲士昱;李青;;返回料比例对镍基高温合金K465组织和性能的影响[J];材料工程;2006年06期
16 陕绍云;杨建锋;高积强;张文辉;金志浩;;用碳热还原法制备多孔氮化硅陶瓷[J];无机材料学报;2006年04期
17 仲志国;左秀荣;;细晶铝锭熔炼的A356铝合金组织与性能的研究[J];铸造;2006年08期
18 李红印;柳学全;任卫;李红云;;石墨含量对铁-石墨固体自润滑材料力学及摩擦学性能的影响[J];粉末冶金工业;2007年03期
19 王淑云;李惠曲;杨洪涛;;等温锻造GH710合金组织与性能[J];锻压技术;2007年04期
20 郭永良;刘兴秋;宁江利;蒋大鸣;;热挤压对Al_2O_3p/6061铝基复合材料拉伸性能及组织的影响[J];机械工程材料;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王轶农;黄志青;;FSP制备Mg-AZ31/ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的组织与力学性能[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
2 谭永宁;黄朝晖;余乾;赵希宏;邢占平;仝健民;;铼对定向合金组织和性能的影响[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年
3 苏春霞;王勇;张起生;;Ti-B微合金化低碳Si-Mn钢直接淬火工艺研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
4 赵军峰;黄宏军;袁晓光;李润霞;;半固态成型对过共晶Al-Si合金Si相形貌及性能的影响[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年
5 曲敬龙;杜金辉;邓群;吕旭东;庄景云;;热变形工艺对GH720Li合金微观组织和性能的影响[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年
6 谭永宁;黄朝晖;贾新云;张强;张宏炜;张俊;;一种新型定向凝固柱晶高温合金DZ408(DZ8)的研究[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年
7 吴鹤;白明远;彭楚峰;张文扬;;激光快速成形Ti6Al2ZrMoV合金氩弧焊试验研究[A];中国有色金属学会第十二届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2007年
8 黄姝珂;李昌安;周丹晨;蒲治军;李敬民;刘宝;;聚变堆用钒合金力学性能的研究[A];第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集[C];2009年
9 赵秀芝;王长利;;热循环对LF6焊接接头力学性能的影响[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
10 马勤;陈志林;苏继鹏;傅开武;;淬火和回火温度对ER5模具钢微观组织和力学性能的影响[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李梦丽;管用20钢应变时效的演化规律及无损检测方法[D];山东大学;2012年
2 姚宗勇;冷轧3104和1050铝合金微观组织及织构变化的定量研究[D];清华大学;2009年
3 王杰芳;电解加钛共晶铝硅活塞合金的组织和性能研究[D];郑州大学;2005年
4 张建云;碳化硅颗粒增强铝基复合材料的性能研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 魏伟;块体超细晶铜的制备与组织性能研究[D];南京理工大学;2005年
6 陈伟;高推重比航空发动机整体精铸燃烧室机匣用高强度高温合金研究[D];南京理工大学;2007年
7 王涛;镁锂稀土合金的制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 李明照;AZ31-xNd镁合金熔炼、组织与性能的研究[D];太原理工大学;2009年
9 贺毅强;喷射沉积SiC_p/Al-Fe-V-Si复合材料热加工工艺、组织及性能的研究[D];湖南大学;2008年
10 张建波;Al-4.8Cu-0.5Mg-0.3Ag-0.15Zr合金组织性能及沉淀析出行为研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱德智;SiCp/Cu复合材料组织与性能研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
2 陈兴福;K423A承力机匣精铸工艺研究[D];大连理工大学;2006年
3 张彦军;AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头组织和性能研究[D];大连交通大学;2008年
4 刘祎冉;ZrO_2(3Y)-CaO-SiO_2-TiO_2纳米复相陶瓷的制备[D];河南科技大学;2008年
5 冯艳斌;Mg-Al-Sr-RE合金及其组织性能研究[D];重庆大学;2008年
6 李晓芳;固液混合铸造ZA12合金组织与性能研究[D];湖南大学;2008年
7 吴永广;小直径薄壁镁合金管件成形工艺的研究[D];沈阳工业大学;2008年
8 魏佳;碳纳米管/羟基磷灰石复合材料的制备研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
9 庞靖;铁基和钨基快冷合金组织与力学性能研究[D];沈阳工业大学;2009年
10 王书生;轧制工艺对Al-5Fe基合金组织和性能的影响[D];沈阳工业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘友存 摘译;提高产品强度 优化产品成形性能[N];中国冶金报;2007年
2 ;热轧带钢力学性能在线监控系统(待续)[N];世界金属导报;2001年
3 ;紧固件用铌微合金化非调质钢线材的研发[N];世界金属导报;2007年
4 记者 匡华安 通讯员 唐莹莹 杨志婷;“2007年钢的微观组织图像竞赛”评选揭晓[N];中国冶金报;2007年
5 肖英龙;日本不锈钢板材料组织控制及产品开发[N];世界金属导报;2006年
6 余万华;CQE-热轧钢卷的力学性能控制模型[N];世界金属导报;2009年
7 晨;具有均匀尺寸和力学性能的薄宽热轧带钢[N];世界金属导报;2004年
8 刘友存;热轧带钢力学性能在线预测系统简介[N];中国冶金报;2007年
9 ;热处理工艺对含Nb焊缝金属组织与力学性能的影响[N];世界金属导报;2010年
10 记者 徐彦泓;国家建材五金水暖测试中心加强扣件检测[N];中国建材报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978