淬火介质对7055铝合金晶界析出行为的影响
热处理对金属材料的淬火效果和晶粒长大行为的影响研究
热处理对金属材料的淬火效果和晶粒长大行为的影响研究热处理在金属材料加工中发挥着重要的作用，其中淬火作为热处理的一种常见方式，对金属材料的性能和结构具有显著影响。
淬火通过快速冷却来改变金属材料的晶体结构和晶粒尺寸，从而使其具备更优异的力学性能。
本文将探讨热处理对金属材料淬火效果和晶粒长大行为的影响，并分析其内在机制。
1. 热处理对淬火效果的影响淬火是指将金属材料加热到临界温度保温一段时间，然后迅速冷却至室温的过程。
淬火过程中，金属材料经历了相变和晶格结构的变化，进而产生了不同的力学性能。
热处理参数的选择将直接影响淬火效果。
1.1 温度对淬火效果的影响淬火温度是影响淬火效果的重要因素。
温度过高会导致过度软化和结构破坏，而温度过低则会使淬火效果不理想。
经过研究发现，不同金属材料在不同温度范围内淬火后的硬度和韧性存在最佳匹配，因此需要根据具体材料的特性来选择适宜的淬火温度。
1.2 冷却介质对淬火效果的影响冷却介质也是影响淬火效果的重要因素之一。
常见的冷却介质包括水、油和气体。
不同冷却介质的冷却速率不同，对金属材料的组织结构和力学性能产生不同的影响。
水冷却速度最快，能够产生最高的冷却速率，但也容易引起变形和开裂。
相比之下，油冷却速度较慢，可以有效减少变形和开裂的风险。
2. 热处理对晶粒长大行为的影响晶粒长大是金属材料经历热处理后的一种晶粒状况改变。
晶粒长大行为直接影响着金属材料的性能和结构稳定性，因此研究热处理对晶粒长大的影响具有重要意义。
2.1 淬火速度对晶粒长大行为的影响淬火速度是指金属材料的冷却速率。
快速冷却将导致晶粒细小，晶界面积增大，从而提高材料的强度和硬度。
相反，慢速冷却会使晶粒尺寸增大，晶界面积减小，从而使材料变得更为韧性。
因此，淬火速度的选择对晶粒长大行为具有决定性影响。
2.2 淬火温度对晶粒长大行为的影响淬火温度是指金属材料在淬火过程中的温度。
高温下淬火会使晶粒尺寸增大，晶界面积减小。
而低温下淬火则可以抑制晶粒长大。
热轧对7055铝合金淬透性的影响
摘 要：为研究热轧对 7055 铝合金淬透性的影响，采用末端淬火实验、硬度测试、光学显微镜和透射电镜研
究了不同冷却速率处合金的组织和性能． 实验结果表明： 合金热轧后淬透性大大降低，淬透深度由约 100 mm
降至约 45 mm，这主要与慢速淬火时析出的 η 平衡相的数量和尺寸的改变有关； 热轧增加了 η 平衡相的形核
在时效后的末端淬火试样不同位置切取样品 进行微观组织的观察和分析． 金相样品粗磨、细磨 和抛光后，在 成 分 为 1 mL HF + 16 mL HNO3 + 3 g CrO3 + 83 mL 蒸馏水的试剂中浸蚀，然后，在 XJP － 6A 型金相显微镜下观察和照相． 透射电镜 （ TEM） 观察样品先预磨至约 0． 08 mm 厚，冲成 Φ3 mm 薄 片，然 后 在 70% 体 积 分 数 CH3 OH + 30% 体积分数 HNO3 溶液中进行双喷减薄，采用 液氮冷却，温度控制在 － 20 ℃ 以下． TEM 观察在 TECNAIG220 型电镜上进行，加速电压为 200 kV．
淬火时中心部分往往难以获得足够大的冷却速 率，时效后硬化不充分，出现淬不透现象． 材料时 效后充分硬化的深度越大，淬透性越好． 淬火工艺 是影响厚截面材料淬透深度的重要因素，通过改 变淬火介质或增加冷却强度可提高淬透层深 度［3］． 就材料本身而言，淬火敏感性越低，则淬透 性越好，因此，影响合金淬火敏感性的因素也成为 影响厚 截 面 材 料 淬 透 性 的 因 素． 轧 制 变 形 是的关键工序， 变形速率和变形程度对合金的淬火敏感性有影 响［4］，对厚截面材料淬透性也必然产生影响．
Abstract： To investigate the effect of hot rolling on hardenability of 7055 aluminum alloy，the properties and microstructure at different cooling rates determined by end-quench method，hardness test，optical microscopy and transmission electron microscopy were studied，and the results showed that the hardenability was decreased significantly after hot rolling with the hardened depth deceasing from about 100 mm to 45 mm． This is because the number and size of η equilibrium phase formed during slow quenching are changed by hot rolling． Hot rolling increases the nucleation sites for η equilibrium phase，and introduces a number of dislocations which prompt growth of η equilibrium phase． As a result，in the hot-rolled and solution treated alloy，more η equilibrium phase particles with larger size are formed during slow quenching，which decreases the number of strengthening η' precipitates after aging． Thus the drop in the hardness with the decreasing of cooling rate is increased， which decreases the hardenability． Key words： 7055 aluminum alloy； hot rolling； η equilibrium phase； hardenability
淬火速率对7085铝合金时效行为的影响
淬火速率对7085铝合金时效行为的影响张新明;谈琦;刘胜胆;吴豫陇;宋丰轩;刘星兴【摘要】通过末端淬火实验、硬度测试、透射电子显微镜和差示扫描量热法，研究淬火速率对7085铝合金时效行为的影响。
结果表明：在末端淬火过程中，距离淬火端越近，淬火速率越大，时效后的峰值硬度越高。
当时效温度较低时，淬火速率越大，则空位扩散激活能越小，时效处理后的硬度达到峰值的时间越短，硬度值越大；随着时效温度的提高，不同淬火速率样品达到峰值的时间不断接近；当时效温度达到160℃时，不同淬火速率样品达到峰值的时间相同，均为10 h。
TEM分析结果表明：随着淬火速率降低，淬火过程中析出的平衡相η数量和尺寸也随之增加，时效后析出的强化相η'数量减少，尺寸增加，弥散程度降低。
%The effect of quenching rate on aging behavior of 7085 aluminum alloy was investigated by means of end quenching test, hardness test, transmission electron microscopy (TEM) and differential scanning calorimeter (DSC). The results show that the faster the quenching rate is, the higher the peak hardness is. With the quenching rate increasing, the lower the aging temperature is, the shorter time reaching the peak hardness is and the higher the hardness gets, which is related to the decrease of the vacancy diffusion activation energy. With the aging temperature increasing, the time reaching the peak hardness gets closer and closer, when aging at 160℃, the peak aging time are all 10 h. TEM observation shows that, with the decrease of quenching rate, the number and the size of quench-induced equilibriumη phase increase. After aging, the number and thediffusion degree ofη' strengthening precipitates decrease and the size becomes larger.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】8页(P870-877)【关键词】7085铝合金;淬火速率;时效;扩散激活能;微观组织【作者】张新明;谈琦;刘胜胆;吴豫陇;宋丰轩;刘星兴【作者单位】中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.27xxx系(Al-Zn-Mg-Cu系)铝合金是时效强化合金，具有高强度、低密度、较好的韧性和耐腐蚀性等特点，作为航空航天领域的主要结构材料，得到广泛应用[1−3]。
热处理对7075铝合金板材的性能影响
热处理对 7075铝合金板材的性能影响摘要：7075铝合金材料热处理后经常出现导电不合格的现象，电导率分析常被用来研究析出相在固溶和时效处理的析出过程。
本文主要以7075铝合金为研究对象，通过对固溶处理时间、淬火转移时间、改变时效时间等实验方法，其固溶处理时间及淬火转移时间延长不能提高材料的导电率，增加二级时效的时间使晶粒长大导电率增高硬度降低。
关键词：热处理、7075铝合金、导电性能7075 铝合金具有高强度和低密度,较优的抗应力腐蚀性能和抗剥落腐蚀等性能。
通过一系列的热处理使得在合金内部产生细小、弥散的析出相进行强化，也就是常说的析出强化或时效强化。
有研究表明，在后期的固溶处理过程中通过控制合金中的晶粒尺寸、再结晶和再结晶体积分数能够为可热处理铝合金提供额外的强化效果，而且韧性也有所提高。
1.概述737MAX垂尾有10项钣弯加强件，此类零件的加工流程为：固溶处理-冲压下陷-人工时效-渗透-导电硬度，受制于材料、设备、热处理工艺等多种因素的影响，零件在经人工时效后，进行电导率检查时，每批次都会出现电导率不合格的现象（实测值比验收值平均小0.5左右），目前只能通过补充时效的方式来消除，但有时补充完时效后会出现硬度不合格情况，严重影响生产进度。
1.材料信息该零件材料为7075-T73511-BAC1506-4407，AMS-QQ-200/11，其材料性能如表1。
表1 7000系列材料性能合金元素SiFeCu MnMg CrZnTi比例.4.51.2-2.0.32.1-2.9.19-0.285.1-6.1.21.问题说明热处理过程中影响因素较多，尤其是装框间隙不符合要求，这样会造成零件加热不充分，固溶处理保温时间不足，合金元素不能完全溶解、扩散，在随后的淬火过程中，不能形成合金元素均匀分布的固溶体，时效后，弥散的强化相的数量和尺寸达不到强化铝合金的要求，故而出现性能不合格[1]。
在可热处理铝合金的研究中，电导率分析常被用来研究析出相在固溶和时效处理的析出过程[2]。
单面射流冲击淬火参数对7050铝合金厚板冷却的影响
第31卷 第1期2011年2月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV o l 31,N o 1 February 2011单面射流冲击淬火参数对7050铝合金厚板冷却的影响曹盛强1, 熊创贤1,2, 邓运来1, 张新明1(1.中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;2.湖南城市学院土木工程系,湖南益阳413000)摘要:研究了喷嘴直径(D )、相邻喷嘴距离(L )和喷射压力(P )对驻点区和紊流区换热的影响。
结果表明:在高压(500kPa)下,紊流区心部换热效果比驻点区心部强;当喷嘴直径和喷射压力一定,相邻喷嘴距离对厚板冷却有影响,距离越小,相邻涡对互相干扰越大,紊流区冷却强度加大;当L /D =8~14时,从470 冷至300 的平均冷却速率出现波谷,L /D =14~20间出现波峰。
关键词:冲击换热;喷射流;喷嘴;铝合金DO I :10 3969/j i ssn 1005-5053 2011 1 006中图分类号:TG 249.1 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2011)01-0031-05收稿日期:2010-07-20;修订日期:2010-10-12基金项目:国家重点基础研究计划资助项目(2005CB623700)作者简介:曹盛强(1985 ),硕士研究生,(E -ma il)csqiang1985@163.co m 。
国内外航空航天等重要领域均在大量使用铝合金中厚板制造整体构件,这些铝合金往往具有淬火敏感特性,即淬火冷却速率会影响厚板时效后的各项性能指标。
铝合金中厚板大都采用无约束辊底淬火装置进行淬火,该装置主要由上下多组集管组成,每组集管有多个圆(扁)形喷嘴,厚板淬火时采用上下集管射流冲击冷却方式,厚板在前行进的过程中得到冷却[1~3]。
射流冲击过程中,射流压力、喷嘴大小的不同组合,对厚板的淬透层深度和残余应力分布都会产生影响[4]。
对轧制协同热处理对7055铝合金性能的影响探讨
世界有色金属 2023年 8月上10冶金冶炼M etallurgical smelting对轧制协同热处理对7055铝合金性能的影响探讨陈纪强，冯伟骏，赵明伟（宝武铝业科技有限公司，河南 三门峡 ４７２０００）摘 要：本文主要讨论了运用轧制协同热处理技术加工７０５５铝合金时对其性能的影响规律。
介绍了轧制工艺和热处理，并通过实验分析，探究了温轧、时效作业和固溶处理对铝合金性能的实际影响。
实验结果表明，多级固溶处理对７０５５铝合金轧板的力学性能优化具有较大贡献。
此外，在常规固溶处理的基础上，采用温轧作业配合人工时效的方式，可以进一步优化材料整体的力学性能。
关键词：７０５５铝合金；轧制工艺；热处理；固溶中图分类号：ＴＧ１４６．２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１５－００１０－３Discussion on the Effect of Rolling Collaborative Heat Treatment on the Properties of 7055 Aluminum AlloyCHEN Ji-qiang, FENG Wei-jun, ZHAO Ming-wei（Ｂａｏｗｕ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｓａｎｍｅｎｘｉａ ４７２０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｒｏｌｌｉｎｇ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ７０５５ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｗｈｅｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ． Ｂｒｉｅｆｌｙ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ａｎｄ ｕｓｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｒｍ ｒｏｌｌｉｎｇ， ａｇｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｆｏｒ ７０５５ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｒｏｌｌｅｄ ｐｌａｔｅｓ， ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｈａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｕｓｉｎｇ ｗａｒｍ ｒｏｌｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ａｇｉｎｇ ｉｓ ｍｏｒｅ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ．Keywords: ７０５５ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ； Ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ； Ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； Ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０５作者简介：陈纪强，男，生于１９８８年，汉族，河南信阳人，本科，工程师，研究方向：铝合金压延及热处理。
7075铝合金不同热处理状态下的性能研究
13I ndustry development行业发展7075铝合金不同热处理状态下的性能研究张 琼（中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，黑龙江 哈尔滨 150066）摘 要：目的：探索7075铝合金不同热处理状态下的性能变化。
方法：使用7075铝合金作为实验材料，分别在进行固溶处理状态实验、分级淬火状态实验、双级时效状态实验。
对三种处理状态下的合金进行观察，研究7075铝合金性能变化。
结果：固溶处理状态下合金以470℃为峰值，性能随着温度上升先升后降；分级淬火状态下合金内部结构发生变化，性能影响不大；双级时效状态下，合金性能最佳处理参数为(110±6) ℃×（3-4）h+(180±6) ℃×（13-14）h，既保持较高的力学性能，又加强了耐腐蚀性。
结论：三种不同状态下，合金的性能改变不同，其中双级时效状态性能改变最大，想要7075铝合金通过热处理发挥最佳性能，最好三者有机结合。
关键词：7075铝合金；热处理；应力腐蚀；性能中图分类号：TG166.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0013-2 收稿日期：2020-12作者简介： 张琼，男，生于1980年，汉，黑龙江省五常市，本科，研究方向：渗碳热处理工艺研究。
随着铝合金在经济发展中应用更加广泛，其综合性能的提升也越发重要[1]。
7075铝合金最初开发是为了宇航器具，该材料质量轻、强度高[2]。
随后，7075铝合金被应用于其他方面，例如：能源、化工等等[3]。
和传统的材料不同，7075铝合金可以通过热处理，将其性能更好地发挥出来[4]。
作为A1-Zn-Mg-Cu 系合金，7075铝合金具有高强、高韧的优势。
但同样，也存在一些问题导致了综合性能不佳[5]。
最严重的问题就是，对应力腐蚀过于敏感，这种缺陷带来的影响是致命的，应力腐蚀可以降低金属结构强度，最终导致失效，使得这种合金无法广泛应用[6]。
时效对7055铝合金淬火敏感效应的影响
（ｃｏ ｌ ｆ ｔ ａｓ ｃ ｎｅａｄＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｃ ｎｒｌ ｏ ｔ ｎｖｒｉ ， ｈｎ ｓａ １０ ３Ｃｈｎ） Ｓ ｈ ｏ Ｍａ ｒ ｌ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ｅｔ ｕｈＵ ｉｅｓｙ Ｃ ａ ｇｈ ０ ８ ， ｉａ ｏ ｅ ｉ ｅ ｎ ａＳ ｔ ４
Ｆｅ ． ｏ ７ ｂ ２ｏ
文 章编 号 ： １ ０ —６ ９ ２ ０ ）２ ０ ６ — ５ ４ ０ ０ （ ０ ７０ —２ ００ ０
时效对 ７ ５ ０ ５铝合 金淬火敏感效应 的影 响
张新 明，刘胜胆 ，游江海 ，张 狲 ，张小艳
ｆ 南 大 学 材 料 科 学 与 工程 学 院 ， 长 沙 ４ ０ ８ ） 中 １０ ３
关 键 词 ： ７ ５ 合 金 ； 时效 ；淬 火敏 感 效 应 ０ ５铝
中图分类号：Ｔ １６１ Ｇ ４ ．
文献标 识码 ：Ａ
Ｉ ｌｕ ｎ ｅｏ ｇ ｎ ｎ ｑｕ ｎ ｈ ｓ ｎｓｔｖ ｔ ｆｅ ｔＯ 。 ｎｆＵ ｃ ｆａ ｉ ｇ ｏ ｅ ｃ ｅ ｉｉ ｉｙ ｅ ｌ ｃ ｌ ｅ Ｉ ｇ Ｏ ｑｕ ｉ ｌ ７ ５ ｌ ｉ ｍ ｌ ｙ ０ ５ ａ ｕｍ ｎｕ ａ ｌ ｏ
不 大 ，但 提 高 了慢 速 淬 火 合 金 的 力 学 性 能 ，因 而 一 定 程 度 减 少 了合 金 的淬 火 敏 感 效 应 ：这 是 因为 相 对 单 级 时 效 而
言双级时效可使慢速淬火合金 中得到更 多强化 相，分布 也更均匀弥散 ，从而减小空位浓度 降低带 来的不利 影响： 在本研 究中 ，１０ ℃， ４ｈ １ ｌ℃，４ｈ是最佳 的双级时效制度 。 ０ ２ ＋ ２ ２
淬火工艺对合金材料结构性能影响评定
淬火工艺对合金材料结构性能影响评定合金材料在工业生产中广泛应用，其性能评定对于材料使用的安全性和可靠性至关重要。
淬火工艺是一种常用的热处理方法，能够显著改善合金材料的结构和性能。
本文将探讨淬火工艺对合金材料结构性能的影响，并介绍相应的评定方法。
淬火是将合金材料加热至合适的温度，保持一定时间后迅速冷却的工艺过程。
通过淬火，合金材料的结构将发生相变，从而改善其力学性能和耐腐蚀性。
淬火工艺对合金材料的结构性能有以下几方面的影响：首先，淬火能够改变合金材料的晶体结构。
在快速冷却的过程中，材料的结晶速度加快，晶格形成有序的结构，晶粒变得细小而均匀。
这种细小晶粒的结构可以提高合金材料的硬度和强度。
通过淬火，可使晶格达到更加紧密的排列，从而提高硬度和强度的数值。
结构性能的评定可以通过硬度测试仪和拉伸试验等方法进行。
其次，淬火能够改善合金材料的机械性能。
在快速冷却过程中，材料中的位错和间隙缺陷会得到修复和消除，从而使得材料的延展性和韧性有所提高。
此外，淬火还能够减少材料内部的孔洞和气泡，从而提高材料的密度和硬度。
机械性能评定可以通过压缩试验、冲击试验等方法进行。
另外，淬火还会影响合金材料的耐腐蚀性能。
淬火能够降低材料内部的残余应力，减少晶界和相界面的存在，从而改善合金材料的耐腐蚀性能。
此外，淬火还可以使材料表面生成致密的氧化膜，起到防腐蚀的作用。
耐腐蚀性能评定可以通过浸泡试验、腐蚀速率测量等方法进行。
因此，对于合金材料结构性能的评定，可通过以下步骤进行：首先，选取合适的淬火工艺条件进行热处理。
不同合金材料对淬火温度、时间和冷却介质的要求不同，需要根据合金的成分和应用要求进行合理选择。
淬火工艺的优化可以通过不同工艺参数下的试样制备和性能测试得到。
其次，根据淬火工艺对合金材料结构性能的影响，选择适当的评定方法进行测试。
常用的测试方法包括硬度测试、拉伸试验、冲击试验、浸泡试验等。
这些测试方法可以客观地评价合金材料的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨损性能等。
淬火弹性应变能对7050铝合金时效亚晶界演变的影响
淬火弹性应变能对7050铝合金时效亚晶界演变的影响顾伟;李静媛;王一德;卢继延;周玉焕【摘要】研究7050铝合金型材在固溶淬火与分级时效各阶段亚晶界的演变，阐明亚晶界形成与晶粒内取向梯度的关系。
结果表明：固溶淬火后长轴为200μm、短轴为80μm的纺锤状粗晶组织经过(121℃，360 min)+(177℃，60 min)双级时效处理后，被分割碎化成20μm左右的等轴状细小亚晶组织。
电子背散射衍射技术(EBSD)证实碎化由小角度晶界分割造成，且固溶淬火后晶面的弯曲程度经时效后降低了77.8%。
透射电镜(TEM)结果表明，时效过程使淬火散乱位错逐步形成位错列和小角度晶界。
二级时效时MgZn 2相在亚晶界上析出，促进了Graff试剂的侵蚀效果，使得在光学显微镜(OM)下可观察到亚晶界。
%The evolution of sub-grain boundaries of 7050 Al alloy profiles during solution quenching and interrupted aging treatment was studied, and the relationship between formation of the sub-grain boundaries and the orientation gradient was clarified. The results show that the spindle-shaped grains with 200μm in length and 80μm in width after solution quenching break into fine equiaxed sub-grains with average diameter of about 20 μm after duplex aging at (121 ℃, 360 min) and (177 ℃, 60 min). EBSD analysis demonstrates that grain refinement results from the segmentation of coarse grains by low angle grain boundaries and the lattice curvature due to solution quenching decreases by 77.8%after aging treatment. The investigation of TEM shows that the scattered dislocations by quenching arrange into dislocation arrays and low angle grain boundaries with aging time. MgZn 2 precipitates on the sub-grain boundary, which helps theetchant Graff to visualize the sub-grain boundary using OM in the secondary aging.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】7页(P2257-2263)【关键词】7050铝合金;时效;晶粒细化;取向梯度;亚晶界【作者】顾伟;李静媛;王一德;卢继延;周玉焕【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083;北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083;北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083;广东坚美铝型材厂集团有限公司技术中心，佛山 528231;广东坚美铝型材厂集团有限公司技术中心，佛山 528231【正文语种】中文【中图分类】TG146.21晶粒间取向差是表征晶界能量和区分晶界类型的关键参数，晶界能量会对合金的强度和塑韧性产生直接影响。
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图 3 晶界无沉淀析出带宽度与淬火介质的关系
小, 更多的空位可扩散并消失在晶界, 见图 4。因此快 速淬火时, 晶界无沉淀 析出带宽度为 cd, 慢速淬火时,
3 讨论
晶界无沉淀析出带宽度为 ab, 显然淬火速率减小导致 晶界无沉淀析出带宽化。此外, 合金缓慢冷却过程中晶
311 淬火介质对晶界析出相的影响
文献标志码 A 文章编号 1001- 2249( 2006) 11- 0696- 03
7055铝合金是热处理可强化合金, 由于具有密度 低、强度高、良好的韧性和耐腐蚀性等特点而被用作航 空航天领域的结构材料, 如 7055-T 7751 厚板已用作波 音 777客机的机翼材料 [ 1] 。 7055铝合金的高强度主要 是通过固溶、淬火及时效处理来获得, 因而国内大部分 研究都集中在固溶和时效处理方面 [ 2, 3] , 而对淬火速率 的研究很少。该合金有一定的淬火敏感性, 即淬火速率 减小降低合金性能 [ 4] ; 这也是生产高性能 ( 超 ) 厚板过 程需解决的难题之一, 因为 ( 超 ) 厚板中心部分淬火时 难以获得足够大的冷却速率。因此研究淬火速率对该 合金组织和性能的影响十分迫切。影响 7055铝合金性 能的主要有基体沉淀相、晶界析出相及晶界无沉淀析出 带等 [ 2~ 5] 。晶界析出相虽然对合金的强化效果影响不 大, 但对其他一些性能如韧性、塑性等影响很大 [ 6] , 而 晶界无沉淀析出带一般认为 对合金性能不 利 [ 4, 5] 。获 得不同的淬火速率的最直接的方法是采用不同的淬火 介质。本课题的目的为研究淬火介质对 7055铝合金晶 界析出行为, 即晶界析出相及无沉淀析出带的影响, 以 期能够为实际生产中控制厚板组织提供依据。
采用锡为相变致冷介质, A356 铸造铝合金为研究 对象, 其成分见表 1。锡冷铜模的浇注系统见图 1, 将锡 熔化倒入容器中, 把铜模插入到锡液体内, 待锡凝固后,
摘 要 分别采用锡冷铜模和水 冷铜模两种方法制备了 A 356铸造铝合金。运用扫描电子 显微镜 ( SEM )、示差扫描量 热法 ( DSC) 、X 射线衍射 ( XRD )和透射电子显微镜 ( T EM )对其组织 进行研究。结 果表明, 与水 冷铜模 冷却方法 相比, 锡冷 铜模
方法可以明显细化 A356合金的初生 A相和共晶组织。通过对 X 射 线衍射数据的计 算, 在 锡冷铜模制 备的样品 中, S i在初 生 A相中的固溶度为 21 7% (摩尔分数 ), 而在水冷铜模制备的样品中为 21 4% ( 摩尔分数 )。这些结 果表明, 锡冷铜模 方法 比水冷铜模方法具有更 好的冷却能力。
关键词 锡冷铜模; 水冷铜模; 铝 合金; 组织结构
中图分类号 TG 146. 2+ 1
文献标志码 A 文章编号 1001- 2249( 2006) 11- 0698- 03
铸造 A356 铝合金, 因其具有较高的 强度, 低的密 度和良好的耐蚀性, 优越的铸造性能, 被广泛应用在对 质量比较敏感的零件上, 例如飞机发动机的各种机匣、 泵体、壳体等。随着汽车和航天事业的迅速发展, 对合 金的力学性能提出更高的要求, 而合金的性能主要取决 于微观组织, 如何细化合金的组织, 改善合金内部结构 已经成为许多研究工作者所关注的问题 [ 1] 。细化合金
的冷却速度是十分有限的。 因此, 为了进一步提高熔体的冷却速度, 本课题采
用一种 新的 凝 固 技 术 ) ) ) 相 变 致 冷, 并 且 对 制备 的 A 356 铝合 金组 织进 行了 观察。
1 试验原理与方法
111 试验原理 材料的相变, 包括固态相变和液态相变, 并且在相
变过程中含有应力和热的吸收与释放。相变致冷, 就是 利用材料从固态到液态转变过程中吸收的热对熔体冷 却的技术。 112 试验材料与方法
合金淬火过程中溶质原子在晶界上发生非平衡偏 聚, 形成数个 nm 的富溶质层, 而晶界附近形成贫溶质 区 [ 6] 。快速淬火时, 第二相没有时间在晶界 上形核析
界第二相的析出导致晶界附近溶质贫乏加剧, 亦会导致 无沉淀析出带一定程度的宽化 [ 7] 。
一般而言, 宽的晶界 无沉淀析出带 对合金性能不 利 [ 4, 5] , 因此为提高合金的综合性能必须减小无沉淀析
1 试验材料及方法
1. 1 材料制备 试 验 合 金 按 名 义 成 分 A -l 810Zn-118M g-211Cu-
0118Z r(质量 分数, % ) 配料。合 金熔炼在电阻 炉石墨 坩埚中进行, 熔炼温度为 780 e , 采用 C2C l6 除气静置 一定时间后, 于 720 e 将 合金浇入 预热铜 模中, 铸成 20 mm厚的锭坯。铸锭以 015~ 018 e /m in的速率缓慢 升温至 465 e 进行均匀化, 保温 24 h后空冷。铸锭铣 面后于 400~ 440 e 保温 2 h后热轧至 215 mm, 轧制变 形量约 85% 。合金的固溶处理在空气 电阻炉中进行, 在 470 e 保温 60 m in后采用室温水 ( U 20 e )、沸水和
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淬火介质对 7055铝合金晶界析出行为的影响 刘胜胆等
典型的 TEM 观察结果见图 2。可能原因是因为合金空 气淬火后晶界上已有第二相析出 (见图 1), 因此时效时 这些相可吸收周围的溶质原子快速长大, 同时晶界其他 部分新的第二相的形核被抑制, 从而造成晶界析出相较
大的尺寸差别, 见图 2c 中箭头 A ( 认为淬火后就存在, 时效时继续长大 )和 B( 时效时晶界析出相 ) 。
图 4 晶界无沉淀析出 带宽度与淬火速率的关系示意图 [ 7] 1. 溶质原子的浓度分布, 2. 快 速淬火 时空位 的浓度 分布, 3. 慢速 淬火时空位的浓度分布
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实用研究
特种铸造及有色合金 2006年第 26卷第 11期
锡冷铜模对铸造 A356铝合金组织的影响
张连勇1 周彼德 1 战再吉 2 贾元智 1 范长增 1 王文魁 2 ( 11 哈尔滨工业大学; 21燕山大学 )
实用研究
特种铸造及有色合金 2006年第 26卷第 11期
淬火介质对 7055铝合金晶界析出行为的影响
刘胜胆 张新明 游江海 张小艳 周卓平 (中 南 大 学 )
摘 要 采用透射电镜研究了淬 火介质对 7055铝合金晶 界析出相 及无沉 淀析出 带的影 响。结果表 明, 空 气淬火 时, 合金
冷却过程在晶界上析出 G平 衡相。合 金经室温水淬及沸水淬火合金 时效后, 晶界析出 相尺寸 差别小, 呈链 状连续 分布; 晶
空气淬火以获得快、中和慢的淬火速率。合金淬火后于 恒温干燥箱中在 121 e 保温 24 h。 1. 2 检测方法
合金的组织 观察在 T ecnaiG2 20 型透射 电镜上进 行, 加速电压为 200 kV。透射电镜观察的样品先磨成 011 mm 薄片, 冲成 < 3 mm 圆片后进行双喷减薄。电解 液为 30% 的 HNO 3 + 70% 的 CH 3OH ( 体积分数 ) , 温度 控制在 - 20 e 以下。
素的影响, 但总体而言空气淬合金较室温水淬和沸水淬 合金的更宽。对至少 5 条晶界的无沉淀析出带的宽度
已析出的第二相, 也会随着时效的进行慢慢溶解甚至消 失, 因此得到的晶界析出相尺寸差别大且分布不连续。
进行测量并计算平均宽度, 与淬火介质的关系见图 3。 从图 2中可以清楚地看出淬火速率对晶界析出相的这
此外, 从图 2中还可以看出, 离晶界越近, 晶内沉淀 相的数量越少; 晶界附近都有一定宽度的无沉淀析出带
图 1 空气淬火合金晶界
( a) 室温水淬
( b)沸水淬
( c) 空气淬
的 T EM 观察
图 2 不同介质淬火下的 7055合金时效后晶界的 T EM 观察
存在。虽然晶界无沉淀析出带的宽度受晶界取向等因 相析出困难。即使有新的第二相析出, 由于尺寸远小于
2 试验结果与分析
211 合金淬火态组织观察
采用透射电镜对不同淬火合金晶界区域进行观察 时发现, 淬火速率快时, 晶界基本观察不到第二相。随 着淬火速率减小, 有第二相析出的晶界数量增加, 且这 些相的尺寸也有所增加。此外, 有第二相析出的主要是 大角度晶界, 亚晶界所占比例较小。图 1给出了空气淬 火合金透射电镜观察的典型结果。由图 1可知, 该晶界 上有一些 G 平衡相析出, 且只 覆盖了部分晶界。合金 固溶后淬火时, 随着温度的降低, 第二相析出的驱动力 不断增加, 而晶界尤其是大角度晶界是第二相形核析出 的有利位置 [ 7] 。当淬火速率很快时, 温度降低很快, 第 二相没有足够的时间形核析出, 而当淬火速率减小时, 溶质原子有充分的时间扩散至晶界, 所以第二相能够形 核并出现一定程度地长大。这些相的析出将对时效后 晶界析出相及无沉淀析出带宽度产生影响。
出, 从而使晶界上溶质原子浓度较高, 因此时效时第二 相可沿晶界较均匀地析出, 并且长大速率差别不大, 得
到的尺寸也相差不大。随着淬火速率的降低, 第二相有 充分的时间在晶界上形核并出现一定程度的长大 ( 见
图 1) , 而且速率越小, 第二相的数量和数目也越大。这 些第二相的形成同时也导致晶界上溶质原子浓度的降 低 [ 6] 。时效时这些第二相可吸收附近晶界上的溶质原 子而继续长大 ( / Ostw a ld熟化 0机制 ) , 同时导致晶界附 近溶质贫乏加剧 [7], 并使得晶界上其他部分新的第二
界无沉淀, 析出带较窄, 平均宽度 分别约为 33 nm 和 43 nm。空 气淬火 合金时 效后晶 界析出 相尺寸差 别较大, 呈 不连续 分
布; 晶界无沉淀, 析出带很宽, 约 102 nm。对其原因进行了分析和讨论。
关键词 7055铝合金; 淬火介质; 晶界析出相; 晶界无沉淀析出带
中图分类号 TG 146. 2+ 1, TG 156. 92
212 合金时效态组织观察
采用透射电镜对时效后的合金组织观察发现, 淬火 介质对晶界析出相的尺寸和分布及晶界无沉淀析出带 有较大影响。对于室温水淬和沸水淬合金, 大部分晶界 上析出相大小较均匀, 且呈链状分布; 而对于空气淬合 金, 大部分晶界上析出相尺寸差别很大, 呈不连续分布。