淬火速率和時(shí)效工藝對(duì)7085鋁合金厚板非均勻性的影響.pdf

1、7085鋁合金是美國(guó)鋁業(yè)公司于2003年提出并成功申請(qǐng)專利的高性能鋁合金，具有高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕性和高淬透性等優(yōu)良的綜合性能，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域大規(guī)格整體構(gòu)件的制造生產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目的啟動(dòng)，要求我們具備自主研發(fā)和生產(chǎn)所需材料的能力。而該鋁合金厚板淬火引起的非均勻性，成為制約其生產(chǎn)和應(yīng)用的關(guān)鍵因素。本文作者以7085鋁合金厚板為研究對(duì)象，以末端淬火實(shí)驗(yàn)為研究手段，以時(shí)效后高均勻性為研究目標(biāo)，研究了淬火速率和時(shí)效工藝對(duì)7085鋁合

2、金厚板非均勻性的影響，并對(duì)7085鋁合金厚板的非均勻性進(jìn)行了表征。通過對(duì)其進(jìn)行硬度、電導(dǎo)率、常溫拉伸性能測(cè)試，結(jié)合金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡以及差式掃描量熱分析等檢測(cè)分析方法，得出以下結(jié)論:
　　(1)明確了不同樣品形狀淬火過程中溫度場(chǎng)的分布情況。在淬火過程中，圓柱模型與方柱模型溫度場(chǎng)的整體變化趨勢(shì)基本相同。但是，圓柱模型非淬火表面與空氣換熱比方柱模型劇烈，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，空氣換熱的影響越來越小，兩種模型溫度場(chǎng)的區(qū)別變小?？傊?/p>

3、，樣品形狀對(duì)均勻性影響很小，在進(jìn)行淬火時(shí)，樣品形狀的選擇，可以根據(jù)其加工方便以及產(chǎn)品需求進(jìn)行選取。
　　(2)揭示了淬火速率影響時(shí)效非均勻析出的機(jī)理。末端淬火過程中，遠(yuǎn)離淬火端淬火速率下降，析出的平衡相η數(shù)量和尺寸增加，時(shí)效后析出的強(qiáng)化相η'數(shù)量減少，尺寸增加，彌散程度降低。同時(shí)，淬火速率越小，空位擴(kuò)散激活能越大，相同溫度時(shí)效后硬度達(dá)到峰值的時(shí)間越長(zhǎng)。三種淬火速率1967℃/min、370℃/min、148℃/min對(duì)應(yīng)的擴(kuò)散表觀

4、激活能分別為34.42kJ/mol、49.63kJ/mol、58.44kJ/mol，空位擴(kuò)散激活能越大，析出越困難。
　　(3)探求了最佳均勻性能的時(shí)效工藝。時(shí)效時(shí)間相同，140℃時(shí)效24h的合金均勻性最好，淬火末端與淬火端的硬度差約為6％，而且此時(shí)的硬度值也比較大，僅次于120℃/24h。時(shí)效溫度相同，140℃時(shí)效84h的合金均勻性最好，淬火末端相比于淬火端硬度下降了僅4％左右，而且此時(shí)的硬度值也較大，僅次于24h。因此，140