7055铝合金材料性能
7050t7451材料标准

7050t7451材料标准7050t7451是一种高强度铝合金材料,被广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
下面将详细介绍这种材料的化学成分、力学性能、制造工艺等方面的标准。
一、化学成分7050t7451铝合金主要化学成分包括铝(Al)、硅(Si)、镁(Mg)、铜(Cu)、锌(Zn)等元素。
其中,铝是铝合金的主要成分,硅和镁是强化元素,可以增加材料的强度和硬度。
铜和锌等元素的添加可以进一步增强材料的可加工性和耐磨性。
具体的化学成分标准可参考AA的7050系列标准。
二、力学性能该标准规定了7050t7451铝合金板材的力学性能要求,包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标。
其中,抗拉强度和屈服强度是衡量材料强度和硬度的重要指标,延伸率则反映了材料的塑性和韧性。
具体的力学性能标准可参考ASTM的B221标准。
三、制造工艺7050t7451铝合金的制造工艺主要包括熔炼、铸造、热处理等环节。
熔炼是铝合金制造的第一步,需要将原材料加热至熔点以上,并进行搅拌、除渣等操作,以保证合金的化学成分和纯净度。
铸造是将熔炼后的铝液倒入模具中冷却成锭的过程,可以采用不同的铸造方法,如砂型铸造、金属型铸造等。
热处理是铝合金制造的关键环节之一,包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将铝合金加热至高温并保温一定时间,使合金中的强化相充分溶解,然后进行快速冷却,以获得过饱和固溶体。
时效处理是将铝合金加热至较低温度并保温一定时间,使过饱和固溶体中析出强化相,以进一步提高材料的强度和硬度。
具体的制造工艺参数可参考AA的7050系列标准和ASTM的B221标准。
四、质量要求7050t7451铝合金的质量要求主要包括外观质量、尺寸精度和内部质量等方面。
外观质量要求铝合金表面光滑、平整、无划痕、无气泡等缺陷;尺寸精度要求铝合金的尺寸符合设计要求,误差在允许范围内;内部质量要求铝合金内部成分均匀、无裂纹、无夹渣等缺陷。
为了满足这些质量要求,制造过程中需要进行严格的检验和控制,如对铝合金表面进行抛光处理、对尺寸精度进行测量和调整、对内部质量进行超声波检测等。
铝合金在航天航空中的应用

d/g·cm-2
Kic /MPa·m-1/2
2.54 2.54 2.54
2.60 2.60 2.60 2.57 2.57 2.57 ≤2.58 2.56 2.47~2.50 2.47~2.50 2.47~2.50 2.49 2.49
130~135 138~177
KQ=32
Kic≥30 - Kic=24 Kic=26.6 Kic=42~46 -
表 1 主要铝锂合金的力学性能
抗拉 强度 Rm/MPa
450~465
规定非比 例延伸 Rp0.2/MPa
382~414
断后伸长率 A50mm/%
4.7~6.3
405~454 310~369
5~10
418~426 327~332 9.5~10.5
380~455 365~410
4.0
578
531
5.5
601
航空航天用铝合金厚板铝合金厚板是现代航天航空工业重要的结构材料目前发达国家铝工业界不断开发出性能优异的新型铝合金厚板其中有以下几种常用合其一是7075t7651铝合金厚板它具有高的强度良好的韧性抗应力性能和抗剥落腐蚀性能它属于铝锌镁铜系超硬铝合金泛应用于飞机框架整体壁板起落架蒙皮其二是7055超硬铝合金它是目前变形铝合金中强度最高的合金美国铝业公司生产的7075t77合金板材强度比7150的高出107075高出30而且断裂韧性较好抗疲劳裂纹扩展能力强
正当美国铝锂合金研究降温时, 原苏联开始 了 铝 锂 合 金 的 研 究 , 研 制 出 独 特 的 1420 合 金 (Al-Li-Mg-Zr)系, 锂含量达到 1.5% ~ 2.6%, 含镁 达 4% ~ 7%, 比 2020 合金的比重 更低而弹性 模 量 更高, 1971 年用于航空器, 逐步扩大到苏 27、 米 格 25、 米 格 29、 舰 载 飞 机 、 图 204 等 多 种 飞 机 上, 1420 合金 成功的另一 个重要的原 因是具有 优 良的焊接性, 可采用氩弧焊、 电子束焊、 离子焊 和 电 阻 焊 焊 接 , 材 料 本 生 减 重 效 益 12%, 用 焊 接 代替铆接, 省去了连接固件和密封胶圈减重效益 12% 。 后 来 在 1420 的 基 础 上 又 进 一 步 研 究 出 1421、 1423、 1424 等 合 金 , 强 度 明 显 改 善 , 且 抗 蚀性更佳、 焊接性更优。 目前, 俄罗斯已初步形 成了一个包括可焊、 中强、 高强的铝锂合金系列, 铝锂合金已经成为俄罗斯最重要的航天航空用轻 合金之一。 于复合材料、 钛合金一同构成了新型 航天航空新材料的三足鼎立局面。
7075_铝合金机加工表面阳极氧化黑线成因分析

0前言7075铝合金是一种高强度铝合金,它由Al、Cu、Mg、Zn及Cr等元素组成。
该合金加工性能良好,可以采用铣削、冲压、拉伸、锻造、焊接等加工工艺。
该合金材料被广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械等领域[1-3]。
阳极氧化是一种电化学反应,它的基本原理是金属表面的氧化过程。
在阳极氧化过程中,金属表面受到电解质的作用,氧化物在金属表面形成一层薄膜,这层薄膜可以保护金属表面不受空气中的氧化剂的侵蚀[4]。
阳极氧化技术可以有效改善金属表面的耐腐蚀性和耐磨性,以提高金属的使用寿命[5]。
然而,阳极氧化技术也存在一些缺点,如处理后的金属表面易出现粗糙、黑线、划伤、毛刺等缺陷,耐腐蚀性和耐磨性可能不够等,因此对铝合金阳极氧化性能的研究极为重要[5]。
有研究表明,6×××系和7×××系铝合金近表面存在连续、链式分布的第二相(含Fe相、含Si、Mn夹杂物颗粒),易形成耐腐蚀差异区,导致第二相周围的Al 优先溶解,在基体上出现沿第二相分布的线性凹坑,形成肉眼可见的黑线条纹缺陷[6-8]。
铝合金在后续加工中产生的划伤、油污等表面缺陷也会在阳极氧化过程中产生黑线[7]。
通过控制熔铸过程中Fe元素、硅剂添加量,加强精炼、过滤、除杂手段的控制,保障铝熔体质量和均质效果可有效减少黑线出现的概率[9-10]。
李飞庆[8]等通过增大铸锭氧化皮切削厚度,优化模具设计增加挤压过程的死区,来减少第二相偏聚和挤压过程中表面受到的擦伤,提高型材的表面质量,进而提升阳极氧化的表面光洁度。
丁小理[11]等发现阳极氧化过程中挤压型材表面的凸起毛刺脱落容易产生黑斑,而未脱落的毛刺还容易产生白线缺陷。
本文分析的零件用于飞机航空座椅,由7075铝合金挤压扁排经机加工和表面阳极氧化制成。
由于大批零件氧化表面存在黑线,无法正常装机使用,造成了非常大的经济损失。
本文通过对7075铝合金零件机加工表面氧化黑线区域和正常区域的显微组织进行对比分析,查明氧化黑线出现的原因,同时提出减轻氧化黑线问题的工艺改进方案。
7系铸锭均质温度

7系铸锭均质温度
根据搜索结果,以下是关于7系铸锭均质温度的总结:
1. 对于7055铝合金铸锭,经过260°C×1小时+430°C×2小时+470°C×15小时的均匀化处理可以得到最佳结果。
这种处理方法可以改善7055铝合金铸锭的力学性能、硬度、金相组织和电导率。
2. 对于7085铝合金铸锭,采用730~740 °C的浇注温度、33~35 mm/min的铸造速度以及0.03~0.10 MPa的冷却水压可以获取较小的凝固液穴深度和较高的凝固冷却速度。
该铸锭的组织为典型的树枝状枝晶组织,基本相为α-Al 和Mg2Zn3 相,弥散相Al3Zr呈球状且多以亚稳态形式存在。
3. 层状铸造可以降低多相流速、均化冷却速率,并改变溶质分凝,从而显著提高铸锭的均质化水平。
这种方法可以有效降低设备投资, 节能降耗,并有望应用于高品质大型铸锭制造。
4. 对于Al Cu Mn合金铸锭,采用直接水冷半连续铸造的方法。
在铸造过程中,使用精炼剂和氩气进行熔体精炼处理,铸造温度为720~740°C,速度为25 mm/min,水流量控制在10~12 m3/h之间。
总而言之,不同的7系铝合金铸锭可以通过调整均质化处理参数和采用不同的铸造工艺来实现均质化,从而改善其力学性能、硬度、组织和其他性能。
7050铝合金 国标

7050铝合金国标
7050铝合金是一种高强度的铝合金材料,通常用于航空航天领
域和其他要求高强度和耐腐蚀性能的工程中。
它的国际标准是
AA7050,而中国国家标准是GB/T 3880.1-2012《铝及铝合金化学成
分的测定方法第1部分,光谱法》和GB/T 3190-2010《铝及铝合
金化学成分的测定方法》。
从化学成分角度来看,7050铝合金主要由铝、锌、镁、铜和其
他元素组成。
这些元素的含量和比例对合金的性能有着重要影响。
7050铝合金具有优异的强度、韧性和耐腐蚀性能,适用于要求高强
度和耐久性的应用领域。
从机械性能角度来看,7050铝合金的抗拉强度高达530MPa以上,属于高强度铝合金的范畴。
同时,它还具有良好的疲劳强度和
断裂韧性,适合在复杂载荷下工作的场合。
从加工性能角度来看,7050铝合金具有一定的加工难度,需要
采用适当的工艺和设备进行加工。
但是,一旦采用合适的加工方法,7050铝合金可以获得精密的加工零件,适用于高要求的航空航天和
国防领域。
总的来说,7050铝合金作为一种高强度、耐腐蚀的铝合金材料,在航空航天、国防和其他工程领域有着广泛的应用前景。
在国际标
准和国家标准的指导下,7050铝合金的生产和应用将更加规范和可靠。
7050和7075合金铝参数

7050和7075合金铝参数7050合金铝参数:7050合金铝是一种高强度铝合金,具有优异的机械性能,常用于航空航天领域和高速列车制造等领域。
下面是7050合金铝的一些参数及其特点:1.化学成分:-铝(Al):89.5%-镁(Mg):2.8%-锰(Mn):1.6%-锆(Zr):0.1%-硅(Si):0.1%-铜(Cu):2.0-2.6%-铬(Cr):0.04-0.35%2.物理性质:- 密度:2.82g/cm³-熔点:477-635℃-线膨胀系数:22.6×10⁻⁶m/m℃-热导率:214W/(m·K)-电导率:48%IACS-弹性模量:71GPa3.机械性能:-抗拉强度:510-580MPa-屈服强度:455-485MPa-断裂延伸率:10-20%-硬度(布氏硬度):150HB4.特点:-高强度:7050铝合金在液态温度下具有更高的强度,远高于一般铝合金和钢材。
其抗拉强度和疲劳强度较高,能够在极端条件下工作。
-耐蚀性:7050合金铝具有良好的耐蚀性,能够抵抗一些腐蚀性介质的侵蚀。
-高韧性:7050合金铝具有较高的断裂延伸率,在受到冲击载荷时,能够保持较好的韧性,不易断裂。
-可加工性:7050合金铝具有良好的可加工性,可进行冷加工、热加工和焊接等工艺。
7075合金铝参数:7075合金铝是一种超高强度铝合金,具有极高的强度和优异的耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天和航空工程领域。
以下是7075合金铝的一些参数及其特点:1.化学成分:-铝(Al):90.7%-锌(Zn):5.6%-铜(Cu):1.6%-镓(Ga):2.5%2.物理性质:- 密度:2.81g/cm³-熔点:477-635℃-线膨胀系数:23.2×10⁻⁶m/m℃-热导率:130W/(m·K)-电导率:48%IACS-弹性模量:71GPa3.机械性能:-抗拉强度:524-572MPa-屈服强度:455-490MPa-断裂延伸率:10-14%-硬度(布氏硬度):150HB4.特点:-高强度:7075铝合金具有极高的强度,是一种典型的超高强度铝合金。
7075铝合金的强化固溶处理.doc
强化固溶处理对7075铝合金组织和性能的影响蔺亚强(陕理工材料科学与工程学院金属材料工程专业071班,陕西汉中723003)指导教师:孛海娃[摘要]:7075铝合金是可热处理合金,具有良好的机械性能。
本文在箱式热处理炉中对7075铝合金进行了固溶处理和强化固溶处理以及人工时效处理。
对处理后的合金进行金相显微观察分析其组织状态,进行硬度测试以测定其力学性能。
结果表明:通过465℃加热保温30min,再升温到475℃保温30min的强化固溶处理,可大大减少第二相的尺寸和数量,晶粒更细小、强度更高、分布更均匀。
因而对该合金的理论研究与实际生产起到一定的理论指导意义。
[关键词]:强化固溶;7075铝合金;组织和性能Influence of Strengthened Solution on Microstructures of7075 Aluminum AlloyLin Yaqiang(Grade07,Class1, Major metallic materials engineering, School of materials science and engineering, Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor: Bo HaiwaAbstract:7075 aluminum alloy is a heat treatable alloy with good mechanical properties. In this paper, solution treatment and enhanced solution treatment as well as artificial aging were used to 7075 aluminum alloy in box heat-treatment furnace. Then microscopy was used to observe microstructure, and hardness test to mechanical properties. The results show that, after the enhanced solution treatment of 465℃/30min+475℃/30min, the number and size of second-phase particles was decreased hardly, grain’ size of alloy was finer, hardness higher, and distribution more distributed. It was significant to theoretical research and practical production to the alloy.Key words:7075 aluminum Alloy; strengthened solution; Microstructures and Properties目录中文摘要Abstract1 综述 (1)1.17075铝合金的简介 (1)1.2固溶处理的基本概念 (2)1.3强化固溶处理的基本概念 (3)1.4时效处理的基本概念 (3)1.5研究的目的和意义 (5)2试验方案 (5)2.1设备 (5)2.2材料 (5)2.3试验内容 (5)2.3.1固溶处理 (6)2.3.2强化固溶处理 (6)2.3.3时效处理 (6)2.4试样的制取 (6)2.5金相组织的观察 (7)2.6力学性能的检测 (7)3 结果与讨论 (7)3.1组织性能分析 (7)3.2力学性能分析 (9)3.3讨论 (10)4结论 (11)参考文献 (12)致谢 (13)1 综述1.1 7075铝合金的简介随着航空、航天等领域的高速发展,对高性能铝合金提出了越来越高的要求,国外通过改变合金的化学成分和提高合金纯度,采用先进的加工技术, 以及新的热处理规范等发展了一批高强、高韧和低密度的高性能铝合金[1]。
7050-t7451铝合金的名称
7050-t7451铝合金的名称7050-T7451铝合金是一种高强度的铝合金材料,具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
它由铝、镁、锆、铬等元素组成,经过热处理和冷变形工艺制成。
7050-T7451铝合金广泛应用于航空航天、汽车、船舶、军事装备等领域。
7050-T7451铝合金具有很高的强度和硬度,其屈服强度为510 MPa,抗拉强度为570 MPa,延伸率为11%。
这使得它成为一种理想的结构材料,能够承受高强度和高载荷的工作环境。
此外,7050-T7451铝合金还具有良好的耐蚀性,可在恶劣的环境下使用。
由于7050-T7451铝合金的高强度和轻质特性,它在航空航天领域得到广泛应用。
航空航天工业对材料的要求非常严格,7050-T7451铝合金能够满足这些要求。
它可以用于制造飞机机身、翼梁、发动机零件等关键部件,提高飞机的性能和安全性。
在汽车制造领域,7050-T7451铝合金也有着广泛的应用。
它可以用于制造汽车车身、底盘、车轮等部件,可以减轻汽车的重量,提高燃油效率和车辆的操控性能。
7050-T7451铝合金的高强度和耐腐蚀性能使得汽车能够在各种恶劣的道路和气候条件下使用。
船舶制造领域也是7050-T7451铝合金的重要应用领域。
船舶需要具备良好的强度和耐腐蚀性能,以应对海洋环境的侵蚀。
7050-T7451铝合金可以用于制造船体、船舱、甲板等部件,提高船舶的耐久性和航行性能。
在军事装备领域,7050-T7451铝合金也有着广泛的应用。
军事装备需要具备高强度和轻质特性,以提高机动性和作战能力。
7050-T7451铝合金可以用于制造坦克、装甲车、飞机等军事装备,提供更好的保护和作战效能。
7050-T7451铝合金是一种高强度、轻质、耐腐蚀的铝合金材料,具有广泛的应用前景。
它在航空航天、汽车、船舶、军事装备等领域发挥着重要的作用,为这些领域的发展做出了重要贡献。
随着科技的不断进步,7050-T7451铝合金的性能将进一步提升,为各个领域带来更多的创新和发展。
7055铝合金的双级固溶处理工艺研究
707铝合金的双级固溶处理工艺研究DOI:10.3969/j.issn.l006-110X.2021.01.0107055铝合金的双级固溶处理工艺研究岳庚新(天津渤化安创科技有限公司,天津300000)[摘要]通过控制固溶级数、时间和冷却方式等参数,研究了不同双级固溶处理方式对喷射成形7055超高强铝合金组织和力学性能的影响。
采用电导率测试、硬度测试、力学性能测试、扫描电镜测试等方法,得到以下结论:双级固溶处理粗大的初生相固溶更充分,易控制组织形貌特征;最佳的双级固溶处理工艺为40C x lH min+475Cx m min+室温水冷,其合金的抗拉强度达到!!=686.7MPa,伸长率5=16.5%,电导率33.0%IACS O [关键词]7055超高强铝合金9双级固溶处理9初生相Study on two-stage solid solution treatment process of7055aluminum alloyYUE Geng-xin(Tianjin BoOun AncCuann Tehnology Co,Ltd.,TIANJIN300000)Abstract The effects of different two-stage solution treatments on the microstructure and mechanicalproperties of spray forming7055ultra-high strength aluminum alloy were studied by controlling the solid solution series,time and cooling ing electrical conductivity test,hardness test, mechanical property test and scanning electron microscopy test method,get the following conclusion: two-stage rough solid solution treatment of coarse primary phase solid solution is more adequate,easy to control the characteristics of tissue morphology,the best two-stage solid solution treatment process is 450!x180min+475!x180min+room temperature water cooling,the tensile strength of the alloy reaches to!尸686.2MPa,elongation5=12.5%,conductivity38.0%IACS.Key words7055ultra-high strength aluminum alloy,two-stage solution,primary phase0引言Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金具有良好强度、较高的耐腐蚀性和抗疲劳性,依据变形铝及铝合金牌号表示方法“GB/T16474-1996”规定,我国命名为7xxx系铝合金,作为结构件材料被广泛的应用于航空航天、军事、交通等重要领域。
7055铝合金多级均匀化工艺研究
摘
要: 采 用 中频 炉 熔炼 7 0 5 5铝合金 , 用 光 学显微 镜 、 扫描 电镜 、 能谱仪 和 万能拉 伸 机 等 方法研 究 多
级 均 匀化 3 - " 艺对 7 0 5 5铝 合 金 显微 组 织及 力 学性 能的 影 响. 结 果表 明 : 未 经均 匀化 处理 的 7 0 5 5铝 合 金 铸 锭 存在 着严 重 的 组 织偏 析 , 合金经 4 7 0 x 3 0 h单 极 均 匀化 处理后 , 晶界 上 的非 平衡 相 有 所 减 少, 已形 成 不连 续 分布 , 成分 偏析 得 到 改善 ; 在 单 极 均 匀化基 础 上 增加 4 1 0℃x 4 h的 中间保 温 , 均匀
化 效 果 更好 , 非 平衡 相 的 溶 解数 量 增 多 , 晶界 更 为平 直 , 且形状规整 : 而经 2 5 0℃x 4 h + 4 1 0℃x 4 h + 4 7 0℃x 3 0 h三级 均 匀化 处理 后 , 消 除 了铸 锭 晶界 上 的非 平衡 凝 固共 晶 组 织 , 晶界 呈 线条 状 . 经 时效 处理 后 , 其 力 学性 能较优 .
第 4 卷 第 3 期 2 0 1 3 年 6月
有 色金 属 科 学 与 工程
No n f e r r o u s Me t a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g
V0 1 . 4 , No . 3
J u n. 2 01 3
b y f o r mi n g d i s c o n t i n u o u s d i s t r i b u t i o n a n d c o mp o s i t i o n s e g r e g a t i o n i mp r o v e me n t . T h e h o mo g e n i z a t i o n i mp r o v e s a n d t h e n u mb e r o f n o n — e q u i l i b r i u m p h a s e i n c r e a s e s wi t h a d d i t i o n a I i n t e r me d i a t e i n s u l a t i 0 n a t 4 1 0℃ f o r 4 h
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一,AA 7055铝合金材料性能摘要
7055铝合金是目前最先进的商用高强高韧铝合金,具备极高的强度、较好的韧性以及良好
的抗应力腐蚀性,具有广泛的应用前景。材料在复杂的服役环境中可能受到各种不同载荷的
作用,对材料在不同加载条件下力学行为的研究是完善材料开发、应用以及进行新材料及结
构设计的基础。目前,国内对7055铝合金的研究尚处于起步阶段,对于这类新型高性能铝
合金在不同加载条件下的力学行为研究仍然十分匮乏,同时,目前也没有一个被广泛接受的
本构模型能对该类材料在大的温度和应变率范围内力学行为进行准确描述。另外,作为目前
研究材料动态力学行为最为常用的实验设备——分离式霍普金森压杆(SHPB)和分离式霍
普金森拉杆(SHTB),在实验方法和实验技术上尚未形成完善、统一的标准,有待进一步
的研究和发展,譬如SHPB实验中实现预定应变率的实验参数选取问题,以及SHTB实验中
的试样连接方式等。?
基于以上背景,本文首先针对SHPB和SHTB实验方法开展了研究和改进工作;然后,较为
系统地研究了美国铝业公司生产的AA?7055-T77铝合金在不同温度和应变率下的力学性能
及行为,结合微观组织分析对其部分机理进行了初步研究,根据实验结果对Johnson-Cook
本构模型进行了修正,并对本构模型的适用性进行了检验和讨论;最后,为评估AA?7055
铝合金的高速撞击特性,对AA?7055铝合金和参考材料在高速撞击下的厚板成坑行为进行
了研究和对比分析。本文主要的研究内容如下:?
第一,基于一维应力波理论推导出一个应变率预估公式,以预估公式为核心,提出了一种可
方便实现预定应变率的SHPB实验方案设计方法,并通过数值仿真与实验对该方法进行了演
示和验证。?
第二,设计了一种用于SHTB装置的楔形卡口式试样连接方式,并通过数值仿真及实验测试
证明了这种卡口式连接方式是有效可行的。?
第三,利用Gleeble热模拟试验机对AA?7055铝合金在不同温度下的低应变率单轴压缩性能
进行了测试,温度范围为300~750K,加载应变率分别为0.0005s-1、0.01s-1和1s-1;利用SHPB
及改进试样连接方式的SHTB装置对其在常温下的动态压缩性能和动态拉伸性能进行了研
究,应变率测试范围为:动态压缩时900~5000s-1,动态拉伸时500~1600s-1;获得了AA?7055
铝合金在以上加载条件下的应力应变关系和力学行为。?
第四,基于AA?7055铝合金的实验结果,提出了一个包含临界转变温度
哈尔滨工业大学工学博士学位论文?
的温度效应附加函数、一个耦合温度的应变率效应函数和一个包含有效应变的分段应变硬化
函数,综合以上结果,提出了一个具有上述特征的修正Johnson-Cook模型。利用该修正模
型对7050-T7451铝合金在较大的温度和应变率范围内的流动应力进行了预测,得到的结果
与实验结果符合的较好;同时,该修正模型高温下简化形式对AA?7055铝合金在本文研究
范围内的流动应力预测结果与实验结果符合得较好,得到的结果均优于Johnson-Cook模型。
说明本文提出的修正Johnson-Cook模型对于铝合金材料具有较好的适用性。?
第五,对45%体积分数SiCp/2024Al复合材料、2024铝合金及2A12铝合金也进行了部分测
试,获得了这3种参考材料的部分力学性能和材料参数。参考材料的实验结果以及文献中的
实验数据表明,本文提出的温度效应附加函数同样适用于参考材料以及部分其它材料。?
第六,在单次动态压缩的基础上,利用SHPB对AA?7055铝合金和2024铝合金进行不同次
数的循环动态压缩测试,通过对宏观应力应变关系和微观组织变化综合分析,研究了
AA?7055铝合金动态压缩时剪切局部化的发展过程。发现了铝合金动态压缩时试样内部剪切
局部化的形成机理和发展规律。?
最后,利用二级轻气炮系统研究了AA?7055铝合金、45%体积分数SiCp/2024Al复合材料和
2A12铝合金的厚板结构在高速撞击下的成坑行为,撞击条件分别为:4.76mm直径2017铝
合金球形弹丸,速度范围为1.40~4.47km/s;5mm直径GCr15钢球弹丸,速度范围为
1.56~2.36km/s。并对AA7055铝合金和2A12铝合金靶板上弹坑周围的微观组织进行了金相
观察和分析。结果表明,靶板材料的力学性质对成坑的尺寸与形貌都有显着的影响,成坑深
度与材料强度成反比。?
本文发展和改进了SHPB和SHTB实验方法;较系统地获得了AA?7055-T77铝合金的力学性
能,并初步获得了其部分力学行为的微观机理,建立了表征该类材料在不同温度和应变率下
力学行为的本构模型。本文取得的研究成果对动态力学性能测试方法和7055铝合金等新型
超高强铝合金的材料设计、开发以及工程应用具有一定的指导意义和参考价值。
二,合金的显微组织及其演变
喷射成形坯显微组织观察及其物相分析 对喷射成形坯件不同部位的组织进行了显微观察,
对比圆心处,截面半径中点处和边缘处三处的金相组织可知,三处金相组织非常接近,晶粒
均为等轴状,粒度宏观均匀,主要在20~30 μm,组织无明显宏观偏析。晶内弥散分布着
大量细小的一次析出相, 晶界上则析出不连续的条状相。 喷射成形坯的XRD谱如图3所
示。经分析得知喷射成形坯组织主要由α(Al)和MgZn2组成,同时有少量的Al2Cu和Al2CuMg。
挤压态显微组织观察 所示为经过热挤压的金相组织。经过挤压后,等轴晶被破碎,组织明
显的致密化,且第二相分布更加均匀,整体上孔隙基本消除。组织有明显的方向性,析出相
沿挤压方向分布。
三,7055铝合金的研究现状及展望
高强铝合金具有密度低、强度高、加工性能好及焊接性能良好等特点,被广泛应用于航天航
空及民用等领域。7055铝合金是新型高强铝合金中的杰出代表,它是在7050铝合金基础上
增加Zn和Cu的含量、降低Fe和Si杂质的含量而开发出的一种新型铝合金。研究结果表
明,7055铝合金比7050铝合金具有更高的强度,同时具有较强的断裂韧性[1]。美国铝业公司
生产的7055??T77合金板材强度比7150的高 出10%,比7075的高出30%[2] 。近年来,国内
外正在大力开发强度更高、韧性及耐腐蚀性能更好的新一代7055及7x55铝合金,其中在优
化合金成分、改善合金组织结构、开发新的热处理制度方面研究较多
四,热处理对7055铝合金的影响
高强铝合金热处理的目的是通过选择合理的工艺参数, 达到MPt、GBP、PFZ3个组织参数间
的最佳配合,使合金得到良好的综合性能。超高强铝合金7055的热处理主要包括均匀化、固
溶淬火、时效等工艺,其中时效工艺又包括单级时效、双级时效、回归再时效和形变时效。
1 均匀化
众所周知,所有金属和合金凝固时都存在枝晶偏析,必须通过均匀化处理消除或降低晶内化学
成分和组织的不均匀性,消除或降低铸锭的内应力,促使第二相溶解,减小第二相的体积分数,
并提高合金元素在基体中的固溶度,从而增大合金的强度。然而7055铝合金合金元素含量高,
因此均匀化比较困难。 400 以下均匀化,半连续激冷铸造的过饱和固溶体分解析出平衡相,
基体过饱和程度下降导致合金的硬度下降而电导率上升。400 以上均匀化,一方面,枝晶偏析
逐渐消除;另一方面,析出的平衡相又回溶到固溶体基体中,基体过饱和程度增大,合金的硬度
增加而电导率则随之下降[16,25]。均匀化温度越高,平衡相溶解越充分,合金的电导率下降越
多,同时,合金晶粒粗化,合金的硬度随之下降,过饱和固溶体分解析出Al3Zr粒子[16]。有研究
表明450 /24h是较为理想的均匀化条件 [16,25]
2,固溶淬火
7055铝合金为时效强化合金,固溶处理是提高其性能的重要工序之一。合金元素的固溶程度、
再结晶程度及晶粒尺寸对后续淬火及时效行为都将产生很大影响,从而影响合金最终的强
度、断裂韧性、抗应力腐蚀等性能[17]。 固溶温度的升高可提高合金时效后的硬度和强度,
这是因为固溶温度使合金淬火后得到更高的溶质和空位浓度,有利于细小沉淀相均匀弥散析
出;但是温度太高会导致伪共晶 组织熔化,产生过烧组织。张新明等[18] 认为,7055铝合金固
溶时,粗大的初生AlZnMgCu相溶解缓慢,并逐渐球化,而初生AlZnMgCuFeTi相几乎不溶解。固
溶温度越高(460~480 ),时间越长(0~240min),初生AlZnMgCu相溶解越多,再结晶越多,晶粒尺寸
越大。再结晶主要于初始晶界的粗大初生相上形核(PSN机制),并向Al3Zr粒子少的变形晶粒
内部长大。逐步升温固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高
残余可溶结晶相的固溶程度和合金力学性能[19,20]。