7000系高强铝合金微观组织结构对应力腐蚀行为和机制影响的研究进展

7000系(Al-Zn-Mg-Cu)高强铝合金是铝合金中强度最高的系列之一,应力腐蚀开裂(SCC)是影响其服役安全稳定性的关键因素。综述了应力腐蚀开裂的阳极溶解机制和氢致开裂(HIC)机制,总结了7000系铝合金中的组织结构对合金SCC行为及机制的影响;从合金化学成分、热处理、预应变、表面处理等方面对SCC敏感性的影响出发,论述了不同组织结构对SCC行为的影响。提出了降低7000系高强铝合金SCC敏感性的重点研究方向:通过优化合金元素、使用新型的热处理工艺和表面处理技术等方法合理调控合金的微观组织结构,进而延长合金的使用寿命,使材料受到更好地保护。

超高强7000系铝合金的淬火敏感性

对7000系铝合金的淬火敏感性研究情况进行了回顾,探讨了淬火敏感性机理,总结了淬火敏感性的评价方法,从合金的化学成分、微观组织和制备工艺角度分析了影响淬火敏感性的因素,指出了设计和调整合金成分、精细调控微观组织是降低淬火敏感性的可能途径,介绍了预测合金性能的淬火因子分析方法(QFA),并据此提出淬火敏感区间快冷、高低温区间慢冷的淬火工艺可保证合金高力学性能和低残余应力。

用SAXS研究锂对7000系铝合金相变动力学的影响

为了深入了解锂对7000系铝合金的影响,以获得优良性能含锂超高强铝合金,对含锂7000系铝合金进行了研究。采用小角X射线散射(SAXS)实验方法对7000系及含锂的7000系铝合金进行相变动力学研究,得出了析出相颗粒尺寸和体积分数。根据获得的这些数据进一步确定成核、长大和相变3个阶段的激活能。结果表明:含锂合金的析出相长大和粗化进程比无锂合金更加缓慢;含锂合金的成核激活能小于无锂合金,长大激活能和相变激活能都大于无锂合金,说明含锂合金析出相成核容易,长大和整个相变过程都比无锂合金困难。

回归再时效对高锌7000系铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸实验、硬度测试、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)﹑扫描电镜(SEM)等方法研究了回归及回归再时效处理对喷射沉积高Zn(质量分数为12%)7000系铝合金的微观组织及力学性能的影响。结果表明,该合金经峰值时效处理(120℃×14 h)后,晶内主要强化相为GPⅡ区,晶界析出相呈连续分布;经回归处理(180℃×0.5 h)后,晶内主要强化相为较小的η'相,晶界析出相明显粗化;采用回归再时效处理(120℃×14 h+180℃×0.5 h+120℃×14 h)后,晶内析出物为亚稳定的η'相和稳定的η相,晶界析出相为不连续分布的η相;对η相高分辨像进行解卷处理,利用jems软件构建η相晶胞并模拟其高分辨像,最终确定η相各原子所在的位置。回归时效实验合金的抗拉强度达到890 MPa,伸长率为9.2%,断口为沿晶和穿晶混合断裂。

7000系铝合金厚板喷淋淬火的数值模拟与分析

固溶处理淬火工艺是获得高性能铝合金板的关键环节。笔者从导热微分方程入手,建立了温度场的数学模型。利用ANSYS有限元软件,分别对7000系合金厚板传统淬火工艺以及喷淋淬火工艺过程中的温度场进行了数值模拟,获得了瞬态温度场解和淬火冷却曲线,比较分析了两种淬火工艺温度场对冷却效果的影响。结果表明:7000系合金厚板的辊底式喷淋淬火工艺优于传统工艺,能够获得冷却强度大,所需时间短和均匀性好的效果。

7000系高强铝合金的发展及其在飞机上的应用

阐述了7000系高强度铝合金的国内外发展现状,列举了高强度铝合金在国外飞机上的应用情况,指出了目前国内飞机用高强铝合金材料存在的问题,并对高强铝合金在未来飞机机体的选用提出了建议,供设计人员参考使用。

7000系铝合金中国专利分析

通过对中国专利文摘数据库中涉及到7000系铝合金的发明专利进行检索、筛选,分别从申请国别、重点申请人情况,以及"同族被引证次数"前100篇的核心专利等角度进行分析,对7000系铝合金的用途及发展趋势作出了判断。

7000系铝合金热变形行为综述

7000系铝合金具有良好的热加工性、耐腐蚀性和韧性,可通过热处理进行强化,属于高强度铝合金,广泛应用于飞机和汽车结构件中。超高强铝合金在高温塑性加工成形的过程中,动态回复与动态再结晶受到应变速率、变形温度以及变形程度等工艺参数的影响。本文总结了近年来7000系铝合金热成形的研究成果,重点总结应变速率和变形温度对其流变应力的影响,及热变形后微观组织的演变机理,并对7000系铝合金加工技术的发展趋势进行了展望。

7000系铝合金DC铸造裂纹倾向的研究

为了探究工厂实际直接水冷铸造过程中705比706铝合金铸锭(706合金化程度高)更容易开裂的原因并制定有效对策,分别对其铸坯的热裂倾向和冷裂倾向进行了研究。利用有限元数值模拟和Clyne-Davies热裂模型对两者的热裂倾向进行了研究;利用相图分析、热力学计算和光学显微镜组织分析并结合Katgerman冷裂模型对两种7000系合金铸坯的冷裂倾向进行了研究。结果表明,在相同铸造条件下热裂倾向为705大于706;而冷裂倾向为705小于706。705处于"共晶体含量-热脆性"曲线的上升部分,因此减少共晶体含量可降低其热裂倾向;而706正好相反。

7000系铝合金在轨道交通车辆车体中的应用

目前6000系铝合金广泛应用于轨道交通车辆车体制造。与6000系铝合金相比,7000系铝合金具有更优异的力学性能,在高速、轻量化、绿色节能、高舒适性轨道交通车辆制造方面应用潜力巨大。文章阐述7000系铝合金的力学性能、焊接性能及其在轨道交通车辆车体制造方面的应用,可为7000系铝合金车体的研究、设计和生产提供参考。

大规格高品质7000系铝合金高能超声半连续铸造研究

在现代工业生产中,7000系铝合金因其优异的机械性能和轻量化特性而受到广泛关注。本研究采用高能超声波半连续铸造技术,成功制备了大规格、高品质的7000系铝合金。通过详细的实验设计和数据分析,证明了超声波半连续铸造能够有效提升铝合金的微观结构和机械性能。此外,该技术还具有生产效率高、能耗低的优点。本研究为7000系铝合金的高质量生产提供了一种新的、高效的方法。

7000系铝合金固溶时效过程中微观组织变化的研究进展

7000系铝合金因其密度低、强度高、加工性能好等特点被广泛应用于航空航天和交通运输等领域。作为高强度可热处理型铝合金,固溶和时效是铝合金热加工过程中的重要步骤,热处理引起的微观组织变化对合金性能有较大影响。综述了近年来7000系铝合金固溶时效过程中微观组织变化的研究现状,阐述了热处理的目的、热处理影响因素、微观组织的演变和典型析出相对铝合金性能的影响,最后对7000系铝合金微观组织相关研究方向进行了展望。

7000系铝合金应力腐蚀开裂的研究进展

应力腐蚀开裂(SCC)是7000系铝合金在腐蚀环境中应用遇到的关键问题.本文重点讨论了热处理工艺以及外部环境对7000系铝合金SCC的影响;同时结合作者的研究,探讨了SCC机理,首次提出了"相变-Mg-H"理论;并展望了并这一研究领域的未来.

7000系铝合金及其复合材料挤压铸造研究进展

7000系高强铝合金在航空航天领域已有广泛的应用,但是由于其铸造性能差,成形方法以轧制、挤压等塑性变形为主,产品主要为板材和型材,很难成形形状复杂的零件。挤压铸造和半固态挤压铸造为7000系铝合金铸造成形及其复合材料的制备提供了可行的途径,有望实现"以铸代锻",成为近年来高强铝合金成形技术发展的重要方向。介绍了7000系铝合金及其复合材料挤压铸造成形技术的研究进展,提出了目前存在的问题,并讨论了其发展方向。

冷挤压对高合金化7000系铝合金抗腐蚀性能的影响

研究了经固溶-时效和固溶-冷挤压-时效处理的高合金化Al-12.3Zn-3Mg-2.5Cu-0.18Zr-0.07Sr铝合金的微观组织与抗腐蚀性能。结果表明:固溶-时效和固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的晶粒都呈现明显的带状分布,但固溶-冷挤压-时效状态下合金内部亚晶比例明显上升;相比固溶-时效,固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的抗腐蚀性能(剥落腐蚀和晶间腐蚀)有明显的提高,可见冷挤压变形是提高7000系铝合金腐蚀性能的有效手段。

华盛顿地铁7000系电动车组概况

华盛顿首都圈交通局为替换自地铁开业以来使用的设备老旧车辆,同时,为充实新线开业要增加的车辆,拟由日本川崎重工业有限公司提供748辆7000系新型地铁车辆。文章介绍了7000系电动车组的性能、结构特点以及设计理念;描述了该型车辆控制装置、客室设备、制动系统等方面引进的一系列新技术、新工艺、新装备。

近固溶度高温析出对7055铝合金时效强化和应力腐蚀的影响

对7055合金采用先高温固溶后降温析出处理,通过光学显微镜、TEM观察和力学性能测试,分析了固溶后高温预析出处理对7055铝合金显微组织及力学性能的影响.研究结果表明:先高温固溶后再进行降温处理,在近固溶度条件下于晶界处产生预析出,并提高了后续时效状态下晶界析出相不连续分布的程度;这种预析出在保持高强度和高塑性的同时,可以改善合金的应力腐蚀抗力.

Al-Zn-Mg-Cu合金淬透性研究进展

Al-Zn-Mg-Cu合金密度小,比强度高,具有良好的加工性能,是现代航空航天武器装备等领域发展的关键结构材料。但是对于大型结构件,该系铝合金表现出一定的淬火敏感性。综述了Al-Zn-Mg-Cu合金淬透性研究方法和影响该系铝合金淬透性的因素。其中淬透性研究方法包括:端淬-硬度试验法测定铝合金淬透层深度、TTP曲线、CCT曲线、TTT曲线、理论计算法以及计算机数值模拟法。并且从合金的化学成分、轧制制度、均匀化制度、淬火制度、时效制度和几何尺寸等方面分析了影响淬透性的因素。

塔河油田完井可溶裸眼封隔器的腐蚀溶解过程分析

分析了经过化学镀镍+环氧树脂封闭的7000系铝合金可溶裸眼封隔器在塔河油田完井作业中的腐蚀溶解行为及影响因素,对首次应用的可溶封隔器残片进行了测试和分析。结果表明:完井管柱配置、下入过程中的磨损、井内介质以及高温高压环境是促使其快速腐蚀溶解的主要因素,化学镀镍层对本体有一定的保护作用,但也带来了电偶腐蚀。对7A04铝合金本体以及镀镍铝合金挂片进行了模拟现场工况的测试,得出不同介质中的腐蚀速率,为铝合金本体的服役寿命的预估和镀层厚度的优选提供了依据。

城轨车辆受电弓上框架焊接结构改进

以广州地铁三号线城轨车辆所用TSG14受电弓上框架为例,从焊接工艺和设计方面介绍了受电弓上框架焊接结构优化措施及工艺验证,通过对受电弓上框架焊接结构优化和工艺改进以防止7000系铝合金上框架开裂,并推及城轨车辆受电弓各类似项目。