Zn含量和Zn/Mg比对Al-Zn-Mg-Cu铝合金拉伸性能和淬透性的影响

采用水冷铁模铸造-铸锭均匀化-挤压-固溶时效处理制备了3种成分不同的Al-Zn-Mg-Cu合金棒材,研究了不同处理状态合金的拉伸性能、淬透性能、显微组织结构及其变化。结果表明:时效态合金拉伸性能与Zn含量和Zn/Mg相关,强度的变化是固溶强化和η'亚稳相析出强化综合作用的结果,3种合金中Al-8.01Zn-1.13Mg-1.16Cu-0.05Cr-0.13Zr-0.05Ti合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到614 MPa、577 MPa和12.6%,端淬深度≥150 mm。η'(MgZn2)中Zn/Mg质量百分比为5.379,在试验合金Zn/Mg比都高于5.379的情况下,试验合金的淬透性与端淬态的铝基体晶格畸变度以及T6时效态η'亚稳相质量百分数正向相关,即Mg含量高的合金淬透性低,这是因为淬火态的铝基体晶格畸变愈大、T6时效态η'亚稳相质量百分数愈高,铝基过饱和固溶体愈不稳定、淬火过程中愈容易分解,合金的淬透特性就愈低。