發(fā)布時(shí)間：2020-02-21 07:47

【摘要】：7050鋁合金熱變形過(guò)程中變形程度對(duì)再結(jié)晶有重要的影響,而其各項(xiàng)性能與再結(jié)晶程度有關(guān)。厚度為40 mm的7050鋁合金板材在410℃,以1 mm·s~(-1)的速度分別壓至25,20,15和10 mm。不同熱變形程度的試樣固溶、時(shí)效后,觀察其金相組織、透射形貌,檢測(cè)其硬度、電導(dǎo)率、室溫拉伸、疲勞及晶間腐蝕性能等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,7050鋁合金隨著熱壓過(guò)程中變形程度的增加,再結(jié)晶程度逐漸上升。變形程度的增加使得再結(jié)晶晶粒增多,從而7050鋁合金各項(xiàng)力學(xué)性能得到顯著地提高,其中維氏硬度提高26 HV,屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度分別提高36和51 MPa,疲勞斷裂循環(huán)次數(shù)提高376萬(wàn)次,但抗腐蝕性能稍有下降。
【圖文】：

高其力學(xué)性能。而且，由于再結(jié)晶晶粒相對(duì)于亞晶及變形組織具有較低的位錯(cuò)密度，可以增強(qiáng)該合金伸長(zhǎng)率及韌性。本文通過(guò)對(duì)7050鋁合金板材在410℃變形溫度、1mm·s－1鍛壓速度下進(jìn)行不同變形程度的熱壓，研究變形程度對(duì)該合金組織及各項(xiàng)性能的影響。對(duì)不同變形程度的熱壓試樣，觀察其顯微組織，如金相組織、斷口掃描及透射組織;檢測(cè)其硬度、室溫拉伸、疲勞、電導(dǎo)率等各項(xiàng)性能。1材料與實(shí)驗(yàn)方法本文使用如表1所示的7050鋁合金，從7050鋁合金熱軋板材取得試樣進(jìn)行熱壓實(shí)驗(yàn)，熱壓前試樣尺寸為100mm×60mm×40mm，如圖1所示，在410℃變形溫度、1mm·s－1鍛壓速度下分別熱壓至25，20，15和10mm。熱壓試樣以10℃·s－1的速度加熱至410℃，保溫30min后進(jìn)行熱壓。對(duì)空冷后的7050鋁合金熱壓試樣進(jìn)行固溶、淬火和時(shí)效熱處理，使得鍛件析出強(qiáng)化相GP區(qū)、η及η'，提高其綜合性能。熱壓件在471℃固溶、保溫60min，保溫后的鍛件在60℃水溫下淬火獲得過(guò)飽和固溶體，鍛件經(jīng)60℃水淬后在T74(120℃保溫4h，繼續(xù)加熱到180℃保溫12h)制度下時(shí)效。時(shí)效后在熱壓件的中心部位取得金相、透射、硬度、室溫拉伸、疲勞、晶間腐蝕等試樣，分別進(jìn)行各項(xiàng)性能檢測(cè)分析。表17050鋁合金化學(xué)成分(%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table1Chemicalcompositionsofaluminumalloy7050(%，massfraction)SiFeCuMnMgCrZnTiZrAl0.030.12.110.012.190.015.740.0240.12余量2實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1金相組織圖2所示為不同熱變形程度的金相組織，隨著變形程度的增加，白色再結(jié)晶區(qū)域逐漸增加，而黑色的變形組織逐漸減少。金相采用GraffSeagent腐蝕劑進(jìn)行腐蝕，未再結(jié)晶部分由于位錯(cuò)密度高容易被腐蝕而呈黑色，再結(jié)晶部分因位錯(cuò)密度較低難以腐蝕而呈白色。如圖2a所示，變形程度為37.5%

圖27050鋁合金不同變形程度下的金相組織(a)37.5%(b)50%(c)62.5%(d)75%Fig.2Metallographicstructureswithdifferentdeformationdegreesofaluminumalloy7050硬度及疲勞性能(疲勞實(shí)驗(yàn)疲勞斷裂循環(huán)次數(shù))隨變形程度的增加均逐漸升高，變形程度從37.5%增加至75%時(shí)，其中維氏硬度增加26HV，達(dá)到172.3HV，疲勞斷裂前循環(huán)次數(shù)增加376萬(wàn)次，達(dá)到504萬(wàn)次。力學(xué)性能隨著變形程度增大顯著提高，室溫拉伸的伸長(zhǎng)率略微上升。在熱變形過(guò)程中，隨著變形程度的增加，熱處理后合金小于10μm的細(xì)小再結(jié)晶晶粒逐漸增加，使得合金的細(xì)晶強(qiáng)化作用逐漸增強(qiáng)，從而力學(xué)性能逐漸增加，且由于再結(jié)晶晶粒相對(duì)變形組織內(nèi)部位錯(cuò)等缺陷更少，因而室溫拉伸的伸長(zhǎng)率上升。如圖3d所示，合金的電導(dǎo)率隨熱變形程度的增加逐漸下降，電導(dǎo)率的降低表明其抗腐蝕性能逐漸降低，由于變形程度的增加使得細(xì)小的再結(jié)晶晶粒增多，大角度晶界含量增加了腐蝕通道，從而降低了其腐蝕性能及電導(dǎo)率。2.3斷口掃描圖4所示為不同變形程度熱壓后的室溫拉伸斷口掃描圖片，其中分布著不同比例的延晶斷裂裂紋以及穿晶韌窩，因而不同變形程度的7050鋁合金均包含脆性延晶斷裂及韌性穿晶斷裂的混合斷裂。隨著變形程度的升高，室溫拉伸斷口掃描中韌性穿晶韌窩比例逐漸增多。隨著熱變程度的增加，再結(jié)晶程度上升，在斷口掃描中表現(xiàn)為穿晶韌窩逐漸增多。提高熱壓過(guò)程的變形程度，獲得更多的細(xì)小再結(jié)晶晶粒，細(xì)小的再結(jié)晶晶粒相對(duì)于未再結(jié)晶的變形組織具有更高的韌性，因而，可以通過(guò)獲得細(xì)小再結(jié)晶晶粒的方法改善該合金的韌性。2.4腐蝕性能圖5所示為不同變形程度的晶間腐蝕照片，隨著變形程度的增加，晶間腐蝕深度逐漸增加，即抗晶間腐蝕性能下降。熱變形程度為37.5%時(shí)，，晶間腐蝕深度為34.

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