自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响
发布时间：2021-10-06 19:29
采用末端淬火试验、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响。研究结果表明:随自然时效时间的延长,合金硬度不断增加,淬火敏感性均先增加后降低;在自然时效4 320 h时,淬火敏感性达到最大,冷却速率减小导致硬度最大下降率达10.6%;当自然时效时间超过11 520 h时,淬火敏感性很低且不再变化;随自然时效时间的延长,沉淀强化相的尺寸和含量均增加,且有利于慢速冷却处形成数量更多、分布更均匀弥散的GP区,硬度升高明显,淬火敏感性很低。自然时效时间长达17 280h;该合金的沉淀强化相为GP区,未发现η′相。
【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2015,46(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同自然时效时间的合金硬度及淬火敏感性Fig.1Hardnessandquenchsensitivityofsampleafternaturalagingfordifferenttime
舾行栽?大。在自然时效时间4320h以内，试样硬度随自然时效时间的延长增加幅度较大，淬火敏感性随自然时效时间的延长而增加，且不同冷却速率间的硬度下降率也逐渐增大。在自然时效4320h时，试样硬度下降率最大，分别为4.2%，7.2%，10.0%和10.6%。此后，试样硬度随自然时效时间的延长增加幅度较小，试样的淬火敏感性随自然时效时间的延长而减小，不同冷却速率间的硬度差也逐渐减小，当自然时效时间超过11520h时，试样硬度下降率随自然时效时间延长不在变化，不同冷却速率处的淬火敏感性也基本不变。2.2显微组织分析图2所示为不同冷却速率时样品的扫描电镜像。从图2可见：当冷却速率为1250℃/min时，可观察到许多粗大的白色富Fe和富Cu初生相，大都沿轧制方向呈链状分布。冷却速率为138℃/min时，样品中除了粗大的白色初生相外，晶内、晶界及亚晶界处均可观察到很多白色的尺寸更小的η平衡相，如图2(b)冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)138图2不同冷却速率处样品的SEM像Fig.2SEMimagesofsamplecooledatdifferentrates所示。在晶内，这些η平衡相大多沿轧向呈带状分布。此外，亚晶界上析出的η相明显要小于晶界的η相。图3所示为不同冷却速率时析出相的XRD谱。从图3可以看出：随冷却速率的减小，MgZn2的含量增大，这说明在冷却速率越小的位置，平衡η相析出越多。这与前面的SEM及后面的TEM组织分析结果相吻合。冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)630；(c)138图3不同冷却速率下的XRD谱Fig.3XRDpatternsofsamplecooledatdifferentcoolingrates图4所示为不同冷却速率处样品淬火析出相的透射电镜照片。冷却速率为1250℃/min时，在较低倍数观察发现在未再结晶区域有大量的亚晶粒，如图4(a)所示。由于冷却速率大，?
?治?图2所示为不同冷却速率时样品的扫描电镜像。从图2可见：当冷却速率为1250℃/min时，可观察到许多粗大的白色富Fe和富Cu初生相，大都沿轧制方向呈链状分布。冷却速率为138℃/min时，样品中除了粗大的白色初生相外，晶内、晶界及亚晶界处均可观察到很多白色的尺寸更小的η平衡相，如图2(b)冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)138图2不同冷却速率处样品的SEM像Fig.2SEMimagesofsamplecooledatdifferentrates所示。在晶内，这些η平衡相大多沿轧向呈带状分布。此外，亚晶界上析出的η相明显要小于晶界的η相。图3所示为不同冷却速率时析出相的XRD谱。从图3可以看出：随冷却速率的减小，MgZn2的含量增大，这说明在冷却速率越小的位置，平衡η相析出越多。这与前面的SEM及后面的TEM组织分析结果相吻合。冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)630；(c)138图3不同冷却速率下的XRD谱Fig.3XRDpatternsofsamplecooledatdifferentcoolingrates图4所示为不同冷却速率处样品淬火析出相的透射电镜照片。冷却速率为1250℃/min时，在较低倍数观察发现在未再结晶区域有大量的亚晶粒，如图4(a)所示。由于冷却速率大，淬火过程中η平衡相难以形核析出，溶质原子都被保留在固溶体中，因此在晶内及晶界上基本看不到粗大η平衡相的存在。当冷却速率为630℃/min时，在晶内Al3Zr粒子及晶界处均有η平衡相析出，其尺寸分别约为150nm和140nm，如图4(b)所示。由图4(c)可知：冷却速率低时在晶粒内部可观察到大量粗大的η平衡相，这些相多呈长条状，尺寸不均匀，最大的约1000nm。晶界无沉淀析出带不明显，晶界上有粗大分布不连续的η相，尺寸约200nm(图4(d))。这说明在慢速冷却过程中随着温度的下降，合金元素在铝基体中的固溶度降低?
【参考文献】：
期刊论文
[1]7055铝合金的TTP曲线及其应用[J]. 刘胜胆,张新明,游江海,黄振宝,张翀,张小艳. 中国有色金属学报. 2006(12)
博士论文
[1]Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火析出行为及淬火敏感性研究[D]. 刘文军.中南大学 2011
[2]AA 7055铝合金的时效析出行为与力学性能[D]. 陈军洲.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3420613
【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2015,46(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同自然时效时间的合金硬度及淬火敏感性Fig.1Hardnessandquenchsensitivityofsampleafternaturalagingfordifferenttime
舾行栽?大。在自然时效时间4320h以内，试样硬度随自然时效时间的延长增加幅度较大，淬火敏感性随自然时效时间的延长而增加，且不同冷却速率间的硬度下降率也逐渐增大。在自然时效4320h时，试样硬度下降率最大，分别为4.2%，7.2%，10.0%和10.6%。此后，试样硬度随自然时效时间的延长增加幅度较小，试样的淬火敏感性随自然时效时间的延长而减小，不同冷却速率间的硬度差也逐渐减小，当自然时效时间超过11520h时，试样硬度下降率随自然时效时间延长不在变化，不同冷却速率处的淬火敏感性也基本不变。2.2显微组织分析图2所示为不同冷却速率时样品的扫描电镜像。从图2可见：当冷却速率为1250℃/min时，可观察到许多粗大的白色富Fe和富Cu初生相，大都沿轧制方向呈链状分布。冷却速率为138℃/min时，样品中除了粗大的白色初生相外，晶内、晶界及亚晶界处均可观察到很多白色的尺寸更小的η平衡相，如图2(b)冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)138图2不同冷却速率处样品的SEM像Fig.2SEMimagesofsamplecooledatdifferentrates所示。在晶内，这些η平衡相大多沿轧向呈带状分布。此外，亚晶界上析出的η相明显要小于晶界的η相。图3所示为不同冷却速率时析出相的XRD谱。从图3可以看出：随冷却速率的减小，MgZn2的含量增大，这说明在冷却速率越小的位置，平衡η相析出越多。这与前面的SEM及后面的TEM组织分析结果相吻合。冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)630；(c)138图3不同冷却速率下的XRD谱Fig.3XRDpatternsofsamplecooledatdifferentcoolingrates图4所示为不同冷却速率处样品淬火析出相的透射电镜照片。冷却速率为1250℃/min时，在较低倍数观察发现在未再结晶区域有大量的亚晶粒，如图4(a)所示。由于冷却速率大，?
?治?图2所示为不同冷却速率时样品的扫描电镜像。从图2可见：当冷却速率为1250℃/min时，可观察到许多粗大的白色富Fe和富Cu初生相，大都沿轧制方向呈链状分布。冷却速率为138℃/min时，样品中除了粗大的白色初生相外，晶内、晶界及亚晶界处均可观察到很多白色的尺寸更小的η平衡相，如图2(b)冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)138图2不同冷却速率处样品的SEM像Fig.2SEMimagesofsamplecooledatdifferentrates所示。在晶内，这些η平衡相大多沿轧向呈带状分布。此外，亚晶界上析出的η相明显要小于晶界的η相。图3所示为不同冷却速率时析出相的XRD谱。从图3可以看出：随冷却速率的减小，MgZn2的含量增大，这说明在冷却速率越小的位置，平衡η相析出越多。这与前面的SEM及后面的TEM组织分析结果相吻合。冷却速率/(℃·min1)：(a)1250；(b)630；(c)138图3不同冷却速率下的XRD谱Fig.3XRDpatternsofsamplecooledatdifferentcoolingrates图4所示为不同冷却速率处样品淬火析出相的透射电镜照片。冷却速率为1250℃/min时，在较低倍数观察发现在未再结晶区域有大量的亚晶粒，如图4(a)所示。由于冷却速率大，淬火过程中η平衡相难以形核析出，溶质原子都被保留在固溶体中，因此在晶内及晶界上基本看不到粗大η平衡相的存在。当冷却速率为630℃/min时，在晶内Al3Zr粒子及晶界处均有η平衡相析出，其尺寸分别约为150nm和140nm，如图4(b)所示。由图4(c)可知：冷却速率低时在晶粒内部可观察到大量粗大的η平衡相，这些相多呈长条状，尺寸不均匀，最大的约1000nm。晶界无沉淀析出带不明显，晶界上有粗大分布不连续的η相，尺寸约200nm(图4(d))。这说明在慢速冷却过程中随着温度的下降，合金元素在铝基体中的固溶度降低?
【参考文献】：
期刊论文
[1]7055铝合金的TTP曲线及其应用[J]. 刘胜胆,张新明,游江海,黄振宝,张翀,张小艳. 中国有色金属学报. 2006(12)
博士论文
[1]Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火析出行为及淬火敏感性研究[D]. 刘文军.中南大学 2011
[2]AA 7055铝合金的时效析出行为与力学性能[D]. 陈军洲.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3420613
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