喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的制备及热处理工艺的研究

发布时间：2019-12-06 04:27

【摘要】：Al-Zn-Mg-Cu合金是一种典型的时效强化合金,由于其质量轻、强度高等特点,被广泛应用于航空航天、交通运输等领域。然而对于传统的铸造法制备的合金,随着Zn含量的升高会出现严重的偏析现象,无法获得更好的力学性能。因此将喷射成形技术引入到了高Zn的合金制备过程中。但对高Zn含量的喷射态Al-Zn-Mg-Cu合金的热处理工艺的研究并不完善,微量元素对高Zn的喷射态Al-Zn-Mg-Cu合金的影响也少见报道。基于以上原因,本课题利用喷射成形技术制备Al-11.5Zn-2.1Mg-1.6Cu、Al-11.3Zn-1.9Mg-1.7Cu-0.19Cr、Al-11.6Zn-2.0Mg-1.6Cu-0.18Zr三种合金,并对三种喷射态Al-Zn-Mg-Cu合金的热处理工艺展开了研究,同时分析了Cr、Zr元素的加入对合金性能的影响。对三种成分的喷射态Al-Zn-Mg-Cu合金进行了固溶处理,并进行了力学性能测试和微观组织观察,结果表明:固溶处理的效果随着固溶处理温度及时间的增加而增加,当固溶温度过高,合金基体中会出现过烧组织,严重影响合金性能,同时双级固溶处理的效果要明显好于单级固溶。固溶处理后会增加合金的硬度,双级固溶处理对合金硬度的影响要大于单级固溶。Cr、Zr元素的添加也会影响合金固溶处理前后合金的硬度,XRD及基体点阵常数分析可知,Cr、Zr元素的加入改变了合金基体中的析出相种类及点阵常数进而引起合金硬度的变化。对三种成分的喷射态Al-Zn-Mg-Cu合金进行了时效处理,并对时效后的力学性能及微观组织进行了观察分析,结果表明:时效后三种合金的强度出现均大幅度提升,其强度的变化趋势相同,均出现时效双峰现象;时效后硬度的变化与强度类似,三种合金的硬度也出现了不同程度的提升,其硬化曲线也出现双峰现象。Cr、Zr元素的添加可提高喷射态Al-11.5Zn-2.1Mg-1.6Cu合金的强度,Cr元素的效果要高于Zr元素,但添加两种元素后合金的硬度有所下降。微观组织观察表明在第一个时效峰时,合金基体中的析出相主要为GP区,第二时效峰时,合金基体中的析出相主要为η'相及η相。XRD检测及基体点阵常数分析表明析出相的种类及数量对合金的强度影响较大,而合金硬度的变化还与基体的畸变程度有关。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG146.21;TG166.3

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨荣先;刘志义;应普友;李俊霖;林亮华;曾苏民;;多级时效处理对Al-Zn-Mg-Cu合金GP区形成及力学性能的影响（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年05期

2 滕海涛;熊柏青;张永安;刘红伟;贺昕;;高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的凝固态显微组织[J];中国有色金属学报;2015年04期

3 陈小明;宋仁国;李红霞;任建平;张宇;;7075铝合金“双峰”时效研究[J];材料热处理学报;2010年02期

4 李荣德;刘敬福;;喷射成形技术国内外发展与应用概况[J];铸造;2009年08期

5 蹇海根;姜锋;黄宏锋;韦莉莉;蒋龙;;固溶-时效处理对7B04合金组织和性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2009年04期

6 ;Microstructure and properties of an Al-Zn-Mg-Cu alloy pre-stretched plate under various ageing conditions[J];Rare Metals;2008年06期

7 王锋;熊柏青;张永安;朱宝宏;刘红伟;何小青;;双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响[J];中国有色金属学报;2007年07期

8 蹇海根;姜锋;官迪凯;张茜;;固溶处理对7B04铝合金组织和性能的影响[J];材料热处理学报;2007年03期

9 崔华;王洪斌;郝斌;程军胜;何建平;张济山;;喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的双级时效行为研究[J];金属热处理;2006年S1期

10 张永安;王锋;朱宝宏;刘红伟;熊柏青;石力开;;喷射成形Al10.8Zn2.8Mg1.8Cu合金沉淀析出强化行为[J];中国有色金属学报;2006年11期

，

本文编号：2570249