当前位置:问答库>论文摘要

题目:Al-Zn-Mg-Cu合金的淬透性研究

关键词:7000系铝合金;厚板;淬透性;RRA时效;末端淬火

  摘要

7050、7075、7150等Al–Zn–Mg–Cu系超高强度铝合金广泛应用于现役飞机的主承力构件。随着现代飞机大型化和承力结构整体化的发展,大截面和超大截面铝合金材料的需求不断增加。而淬火特性对于大规格铝合金尤为重要,淬透性的高低直接影响到铝合金的截面性能是否均匀和整体能。因此,开展这些合金淬透性的研究不仅可以丰富铝合金淬透性的认识,而且能为高性能铝合金的合金化、热处理组织、性能及淬火残余应力的控制等工程实际提供依据。 本文对7000系三种铝合金热轧厚板进行了末端淬火试验和工艺过程中的温度场模拟,结合金相组织(OM)、硬度(HV)、电导率(IACS)和热力学相计算(CALPHAD)结果,较为系统的探讨了7050、7150、7075合金的淬火敏感性,得到了以下结果和结论: 7050铝合金在末端淬火+T6(120℃/24h)热处理状态下,淬火平均冷速G和维氏硬度H之间的关系符合方程: H= 193.4*exp(0.25/(1-G)),而在末端淬火+RRA(120℃/24h+170℃/30min+120℃/24h)热处理状态下,淬火平均冷速G和维氏硬度H之间的关系符合方程: H= 191*exp(0.11/(1-G))。 7050、7150和7075铝合金,在T6状态下的淬透深度分别为:55mm、50mm和42mm,其中7050淬透深度最大;在RRA时效状态下,淬透深度分别为:65mm、74mm和56mm,其中7150淬透深度最大;对比时效后合金的性能,可见RRA时效较T6时效对淬火冷速的敏感性要小。 回归过程的热温场有限元模拟结果表明:200mm的铝合金厚板在170℃回归过程中,表面和心部的温差ΔT最大可达到32.3℃,其所对应的表面温度仅为80℃,而GP区的溶解温度约140℃,此时的温差对回归过程影响不大。表面和心部的温差随着时间下降较快,当表面温度达到回归温度附近时,温差已经小于5℃,也不会对回归造成影响。对7000系铝合金成分与相分析的结果表明:降低合金中沉淀相的总量和提高合金元素的Zn/Mg比可以提高合金的淬透性和降低淬火敏感性。