热处理对7055合金组织和性能的影响

【摘要】：采用室温拉伸、硬度和电导率测试方法,X射线物相分析(XRD)、金相(OM)和电子显微分析方法(SEM、TEM)研究了高锌含量的超高强7055铝合金在不同热处理工艺条件下的力学性能、电学性能、显微组织结构及其变化规律,优化了热处理制度,并从理论上进行了分析和讨论。获得了下列结论: 1.7055合金合宜的固溶—单级时效处理工艺为480℃/60min固溶,冷水淬,随后120℃/24h时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、布氏硬度和电导率分别为585MPa、533MPa、10.2%、177和29.0%IACS。 2.高Zn和高Mg含量的7055合金有很强的时效硬化特性和抗过时效特性,120℃/4h时效,合金的硬度和强度即接近峰值,继续时效,合金的硬度和强度仍保持在峰值硬度和强度的水平。时效过程中,过饱和固溶体分解析出η′(MgZn_2)相,随时效时间的延长,析出相增加。 3.时效初期,过饱和固溶体分解形成原子偏聚区,电子散射增加,合金电导率下降。进一步时效,原子偏聚区转化为η′(MgZn_2)相,基体固溶度下降,电导率上升。时效温度越高,时间越长,析出越充分,合金的电导率提高得越多。 4.合金合宜的双级时效工艺为120℃/8h+160℃/20h,在此工艺条件下,合金的拉伸力学性能、硬度和电导率分别为σ_b=529MPa、σ_(0.2)=486MPa、δ=9.4%、HB=163和γ=40.1%IACS,与单级峰值时效相比,强度和延伸率有一定损失,但电导率提高了11.1%,表明合金抗应力腐蚀性能得到了显著的改善。 5.双级时效后,合金晶内组织为细小弥散分布的GP区和η′相,晶界上有断续分布的晶界析出相和伴之以较窄的无沉淀析出带。因而,合金强度比峰值时效低,而抗应力腐蚀性能改善。 6.回归再时效处理过程中,回归温度和时间对合金性能影响很大,合宜的回归再时效处理工艺为120℃/24h预时效→170℃/1.5h回归→120℃/24h再时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为567MPa、537MPa和8.9%,布氏硬度HB为172,电导率为39.4%IACS。与T6态