轧制协同热处理对7055铝合金性能的影响

对固溶态7055铝合金分别进行常规自然时效、人工时效处理及120℃温轧后自然时效和人工时效热处理。采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能力学实验机等研究了各状态下合金的微观结构和性能。结果表明:自然时效和人工时效处理的7055铝合金都有纳米析出相析出,人工时效样品的屈服强度及抗拉强度分别提高至625 MPa和695 MPa;温轧可以将大晶粒破碎,同时会促使7055铝合金内产生大量位错,并发生缠结。此外温轧会降低后续热处理过程中强化相析出所需的能量,促进其析出。固溶-温轧-人工时效工艺所制备的7055铝合金兼具细晶强化、析出强化及位错强化效应,其屈服强度和抗拉强度分别达到659 MPa和723 MPa,高于合金经过常规T6处理后的强度。

添加Sc和提高Zn含量对7085铝合金力学性能、淬火敏感性和耐蚀性能的影响

在7085铝合金基础上添加Sc和提高Zn含量制备了3种不同成分的热轧薄板样品,在470℃加热1 h后分别风冷(FC)和水冷(WC)淬火,然后进行120℃×24 h人工时效。再采用室温拉伸和晶间腐蚀试验及光学显微镜和透射电镜观察等试验方法,研究Sc和Zn对7085铝合金力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,添加Sc可以显著细化晶粒、钉扎位错、抑制再结晶、提高形核率、降低晶界无沉淀析出带的宽度及晶界析出相尺寸,从而有利于提高合金的强度与耐蚀性能,淬火敏感性也有所提高。在含Sc的基础上进一步提高Zn含量会使淬火诱导相的析出驱动力增大,晶内析出相和晶界析出相的数量增加,时效后合金的强度进一步提高,淬火敏感性显著增强,耐蚀性能有所下降。

时效前冷变形对Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金组织及力学性能的影响

对热轧态Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金进行固溶+时效和固溶+冷轧+时效处理,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能力学试验机等研究了各状态合金的微观组织及力学性能。结果表明,冷轧可使饱和Al-Zn固溶体分解,并动态析出Zn相,同时冷轧还促使合金晶粒细化以及位错增殖。人工时效可使合金内析出高密度η′相,而冷轧所导致的高密度位错促进了析出过程并加速了η′相向η相的转变。时效前冷轧可明显优化Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金的力学性能,Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金经固溶+冷轧+70℃人工时效后,其屈服强度和极限抗拉强度分别为413和462 MPa,其强化机理包括细晶强化、位错强化和析出强化。而120℃时效会加速位错湮灭,从而削弱位错强化效果。