Zn-Mg比對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影響.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu系合金由于具有高強(qiáng)、高韌、較好的耐腐蝕性能且密度低的特點(diǎn)而作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。增大合金化程度能提高該系合金的力學(xué)性能，但卻使得厚板的淬火敏感性升高的傾向性增大。如何獲得力學(xué)性能較高、淬火敏感性低的合金是近年來材料工程和科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點(diǎn)，研究表明主成分Zn、Mg、Cu元素的含量與比例是影響合金淬火敏感性的重要因素。本文通過材料相圖計(jì)算、材料試驗(yàn)及檢測(cè)分析比較系統(tǒng)地研究了Zn/Mg質(zhì)量比(3.0

2、、4.25、6.0)對(duì)Zn含量為8.0～9.0，Mg含量為1.5～2.5，Cu含量為1.0的合金淬火敏感性的影響規(guī)律及機(jī)理，得出以下結(jié)論:
　　(1)計(jì)算揭示了Zn(4％～10％)、Mg(1％～5％)元素及Zn/Mg比對(duì)合金TTT曲線的影響規(guī)律。Zn、Mg含量的增加均在一定程度上使得TTT曲線左移，孕育期縮短，淬火敏感性增大。隨著Zn/Mg比的增大，TTT曲線右移，孕育期延長(zhǎng)，鼻尖溫度也降低，合金的淬火敏感性降低。
　　(2

3、)探明了不同Zn/Mg比合金對(duì)相的種類及在熱處理過程中的組織演變的影響。鑄態(tài)組織中，主要是Al基體和MgZn2相。固溶處理后三種合金均發(fā)生了一定程度的再結(jié)晶，Zn/Mg最低的合金產(chǎn)生的再結(jié)晶程度大于Zn/Mg比較高的兩組合金。
　　(3)揭示了固溶處理對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影響并獲得最佳固溶工藝。相比475℃/2h固溶處理，450℃/8h+475℃/2h固溶處理細(xì)化了晶粒，增加了再結(jié)晶晶粒數(shù)目及（亞）晶界的數(shù)目，

4、促進(jìn)了慢速淬火過程中η平衡相的析出，淬火敏感性明顯升高。475℃/2h單級(jí)固溶處理為最佳固溶制度。
　　(4)探明了Zn/Mg比對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性和力學(xué)性能的影響規(guī)律并獲得最佳Zn/Mg合金。隨著Zn/Mg的增加（從3.2、4.25到6.0），合金的淬透層深度分別為65mm、100mm以上、90mm，合金的淬火敏感性先降低后升高，合金的強(qiáng)度降低，延伸率升高。最佳Zn/Mg為4.25，此時(shí)淬透層深度為100mm以