高Zn铝合金峰值时效工艺的研究

高Zn铝合金构件由于尺寸大,合金含量高,时效处理时易时效不充分或过时效,本文通过制定一系列单级时效试验方案,对不同单级时效工艺下高Zn铝合金力学性能和显微组织的分析比较,得到一个较适宜单级时效处理制度。

均匀化处理对高Zn超高强铝合金微观组织演变的影响

采用金相光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等,检测分析了高Zn超高强度铝合金铸锭均匀化前后的组织形貌及变化。结果表明,合金铸态中存在严重的枝晶偏析,合金中的相主要是由MgZn_(2)相和T(AlZnMgCu)相组成的可溶金属间化合物,以及由Mn、Fe和Ni三种元素形成的难溶金属间化合物。铸锭均匀化热处理后的结果显示,与7050合金和7055合金等Zn含量较低的铝合金不同,在合金中Zn含量高达9.8%的情况下没有出现T相向S(Al_(2)CuMg)相的转化。分析表明,这一现象与Zn含量及Zn的扩散密切相关,目前知道Zn含量越高,转化过程越困难。

Sc含量对Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.15Zr铝合金板材组织与力学性能的影响

利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)结合万能材料试验机研究Sc含量(质量分数)从0.034%增大至0.215%时,Sc含量对T6态Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.15Zr铝合金板材中过剩结晶相、弥散相、析出相、晶粒及力学性能的影响。结果表明:Sc含量从0.034%增加至0.215%,T相和Al_(7)Cu_(2)Fe相过剩结晶相粒子组态无明显变化;纳米级Al_(3)(Sc,Zr)弥散相粒子的尺寸不变但数量呈现出先增多后减少的趋势;析出相粒子尺寸先细化后粗化,数量先增多后减少。当Sc含量为0.189%时,合金板材中出现3~5μm的初生Al_(3)(Sc,Zr)粒子,其数量随Sc含量增加而增多。T6态Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.15Zr-(0.034-0.139)Sc合金板材的晶粒呈纤维状,且随Sc含量增加,纤维状晶粒逐渐细化、长度逐渐缩短;当Sc含量为0.189%时,合金板材发生明显再结晶,其晶粒均为细小类球状等轴晶;当Sc含量从0.034%增加至0.215%,T6态合金板材的强度和伸长率均随Sc含量增加呈现出先升高后降低的趋势;当Sc含量为0.139%时,合金板材的性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为701 MPa、665 MPa和8.0%。