双级时效对7050铝合金组织和力学性能的影响

发布时间：2019-07-30 19:01

【摘要】：以轧制态7050铝合金板材为研究对象,设计不同二级时效温度的双级时效实验,探究其对7050铝合金组织力学性能的影响。结果表明:随时效温度的不断提升,显微硬度值都呈先增大后减小的趋势,在240℃时,达到最大值;二级时效状态下,晶内的组织形态分布较均匀,呈盘状分布,当时效温度过高时,其析出的弥散相部分消失,并呈G.P富集区数量增多及η相逐渐向η″相转变的现象,其显微硬度及力学性能降低;随时效时间的延长,晶内原有的盘状相粗化,晶界由连续晶界变为不连续晶界,合金逐渐软化,其呈过时效状态,显微硬度及力学性能由高变低。
【图文】：

究对象，探究双级时效对7050铝合金组织和力学性能的影响。1实验材料、设备及方法实验材料选择美国铝业有限公司生产的7050铝合金，其化学成分，如表1所示。双极时效实验使用常规钼丝炉进行，双级时效的第一级低温时效的温度设定为100℃，双级时效的第二级温度设定为150、180、210、240、270℃。双级时效试验完成后，用数显式显微硬度测量仪测试显微硬度，用万能拉伸试验机测试抗拉强度，抗拉实验的试样尺寸按国标GBT228—2002制作；用透射电镜观察显微组织。2结果及分析2.1双极时效对7050铝合金显微硬度的影响图1为不同二级时效温度及时效时间对7050铝合金显微硬度的影响。可以看出：随时效温度的不断提升，显微硬度值都呈先增大后减小的趋势，在240℃时，达到最大值；随时效时间的不断增大，时效的硬度也呈先增大后减小的趋势，相同时效温度时，12h时效的显微硬度值最高。究其原因在于：当一级时效的温度相对较低时，进行二级时效的温度一般都高于一级时效的温度，此时，晶内的组织形态分布较均匀，呈盘状分布，，当时效温度过高时，析出的弥散相部分消失，其显微硬度降低；随时效时间的延长，晶内原有的盘状相粗化，晶界由连续晶界变为不连续晶界，其呈过时效状态，显微硬度降低。2.2双级时效对7050铝合金力学性能的影响图2为不同二级时效温度及时效时间对7050铝合金抗拉强度的影响。结果显示：随时效温度的不断提升，抗拉强度与显微硬度的变化趋势基本吻合，同样为二级时效温度（240℃）时，其抗拉强度达到最大值；随时效时间的不断增大，抗拉强度与显微硬度呈相同趋势，当二级时效时间为12h时，7050铝合金的抗拉强度最大。这与不同二级时效温度及时间对显微硬度影响的原因一致。断后伸长率也是表征材料力学性能好坏?

嚓晕⒂捕戎刀汲氏仍龃蠛蠹跣〉那魇疲囡?40℃时，达到最大值；随时效时间的不断增大，时效的硬度也呈先增大后减小的趋势，相同时效温度时，12h时效的显微硬度值最高。究其原因在于：当一级时效的温度相对较低时，进行二级时效的温度一般都高于一级时效的温度，此时，晶内的组织形态分布较均匀，呈盘状分布，当时效温度过高时，析出的弥散相部分消失，其显微硬度降低；随时效时间的延长，晶内原有的盘状相粗化，晶界由连续晶界变为不连续晶界，其呈过时效状态，显微硬度降低。2.2双级时效对7050铝合金力学性能的影响图2为不同二级时效温度及时效时间对7050铝合金抗拉强度的影响。结果显示：随时效温度的不断提升，抗拉强度与显微硬度的变化趋势基本吻合，同样为二级时效温度（240℃）时，其抗拉强度达到最大值；随时效时间的不断增大，抗拉强度与显微硬度呈相同趋势，当二级时效时间为12h时，7050铝合金的抗拉强度最大。这与不同二级时效温度及时间对显微硬度影响的原因一致。断后伸长率也是表征材料力学性能好坏的一个重要参数。对双级时效后7050铝合金进行抗拉强度的同时，对其断后伸长率进行标定可以知道：随二级时效温度提高，7050铝合金的断后伸长率呈负相关，且当时效温度为240℃时，其断后伸长率最低，力学性能最好。2.3双极时效对7050铝合金显微组织的影响图3是二级时效温度为150、180、210、240、270℃时的TEM显微组织。可以看出：随二级时效温度不断提升，7050铝合金TEM显微组织的析出相逐渐增多，二级时效温度为150℃时，析出相较少，呈现针状，分布较均匀；当二级时效温度为180℃时，材料的析出相增多，并呈一定量的G.P富集区，分布不均匀；当二级时效温度为210℃表17050铝合金的化学成分Table1Chemicalcomp
【作者单位】： 青岛黄海学院;青岛理工大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51575289) 山东省自然科学基金(ZR2016EEP03)
【分类号】：TG146.21;TG166.3

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本文编号：2521084