固溶態(tài)大變形與預(yù)回復(fù)處理調(diào)控7085鋁合金的組織性能及其機(jī)理研究.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金具有比強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好、制造成本低、可依托的基礎(chǔ)工業(yè)實(shí)力強(qiáng)、軍民融合性好等特點(diǎn)。本文以7085鋁合金(Al-7.48Zn-1.51Mg-1.42Cu-0.15Zr)為實(shí)驗(yàn)主體，通過微觀組織、XRD分析、硬度和電導(dǎo)率檢測(cè)、拉伸性能及斷口形貌、晶間腐蝕和剝落腐蝕檢測(cè)，研究了固溶態(tài)大變形與預(yù)回復(fù)處理對(duì)7085鋁合金組織性能及機(jī)理的調(diào)控。具體研究工作和得到的結(jié)論如下:
　　(1)研究了大變形量對(duì)7085鋁

2、合金固溶態(tài)大變形的組織、時(shí)效及性能的影響。結(jié)果表明，相比較固溶—時(shí)效工藝，大變形量加工（20％和45％壓縮）能夠顯著細(xì)化合金晶粒，平均晶粒尺寸從31.580μm分別減小到7.414μm和6.469μm;小角度晶界的比例從0.381分別提升到0.913和0.940;100℃×24 h時(shí)效下屈服強(qiáng)度和抗腐蝕性能由高到低的排列為:45％壓縮變形（屈服強(qiáng)度514.5 MPa，晶間腐蝕三級(jí)47.8μm，剝落腐蝕PC）＞20％壓縮變形（481.2

3、MPa，三級(jí)96.5μm，EA）＞未壓縮變形加工(屈服強(qiáng)度440.9 MPa，四級(jí)，EA);120℃×24 h時(shí)效下合金處于輕微過時(shí)效狀態(tài)，此時(shí)力學(xué)性能下降，但抗晶間腐蝕性能高于100℃×24 h時(shí)效下的合金;峰值時(shí)效下合金已處于嚴(yán)重過時(shí)效狀態(tài)，此時(shí)力學(xué)性能最差，但抗晶間腐蝕性能最好。
　　(2)研究了預(yù)回復(fù)對(duì)7085鋁合金固溶態(tài)大變形組織、時(shí)效及性能的影響。結(jié)果表明，相比較未預(yù)回復(fù)處理過的工藝，預(yù)回復(fù)處理后7085鋁合金平均晶粒

4、尺寸從31.580μm、7.414μm、6.809μm分別減小到11.874μm、6.469μm、5.376μm，小角度晶界比例依次從0.381、0.913、0.940到0.531、0.869、0.880;其中預(yù)回復(fù)—固溶—時(shí)效(100℃×24 h)大大降低了合金的再結(jié)晶程度，強(qiáng)度上升的同時(shí)塑性也有所提高，抗晶間腐蝕性能明顯提高（四級(jí)～三級(jí)）且抗剝落腐蝕性能也明顯提高(EA～PC);預(yù)回復(fù)—固溶—壓縮變形—時(shí)效(100℃×24 h)對(duì)合

5、金力學(xué)性能影響也較小。預(yù)回復(fù)處理對(duì)120℃×24 h下合金的力學(xué)性能和抗腐蝕性能沒有影響;對(duì)峰值時(shí)效下的力學(xué)性能也沒影響。
　　(3)研究了固溶態(tài)大變形與預(yù)回復(fù)處理后7085鋁合金的強(qiáng)化機(jī)理。結(jié)果表明，相比較固溶態(tài)7085鋁合金，大變形量加工的合金經(jīng)EBSD及XRD分析定量計(jì)算出位錯(cuò)強(qiáng)化與小角度晶界強(qiáng)化的總強(qiáng)化值從18.5 MPa依次提升到110.3MPa、123.6 MPa，大變形量對(duì)合金屈服強(qiáng)度的提高主要依靠位錯(cuò)強(qiáng)化和小角度晶

6、界強(qiáng)化，合金內(nèi)部的固溶—時(shí)效強(qiáng)化則降低。相比較未經(jīng)預(yù)回復(fù)處理工藝，預(yù)回復(fù)處理后的7085鋁合金，經(jīng)EBSD及XRD分析定量計(jì)算出的位錯(cuò)強(qiáng)化與小角度晶界強(qiáng)化的總強(qiáng)化值依次從18.5 MPa、110.3 MPa、123.6 MPa到41.9 MPa、94.6MPa、101.7 MPa，預(yù)回復(fù)—固溶—時(shí)效對(duì)合金屈服強(qiáng)度的提高主要依靠位錯(cuò)強(qiáng)化、小角度晶界強(qiáng)及化固溶—時(shí)效強(qiáng)化，預(yù)回復(fù)—固溶—壓縮變形—時(shí)效對(duì)合金屈服強(qiáng)度的提高則主要?dú)w因于固溶—時(shí)效