论文部分内容阅读
7449铝合金是一种新型高强韧铝合金,主要应用于飞机上机翼蒙皮、桁条和翼肋,目前已在空客A380上得到应用。由于国外对7449铝合金的热处理工艺实行了知识产权保护,7449合金的工艺细节尚未公开,尤其是T79时效制度,同时,国内对此合金的系统化研究也尚未见报道。本文采用金相显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能、压缩试验、断裂韧性和剥落腐蚀试验等分析测试方法,系统研究了7449合金不同状态下的微观组织和性能,确定了合金适宜的T79热处理工艺,对国内航空航天用高强铝合金的研究发展具有重要意义。半连续铸造7449铝合金铸态组织存在明显的枝晶偏析和成分偏析,非平衡共晶组织α(Al)+Mg(Al,Zn,Cu)2沿晶界呈连续网状分布,非平衡共晶相Mg(Al,Zn,Cu)2的开始熔化温度为477℃。合金经(440℃/12h)+(470℃/24h)均匀化热处理后,共晶相回溶充分,晶内弥散析出Al3Zr粒子。合金挤压态组织中,细小的MgZn2相和少量的S(A12CuMg)相沿挤压方向呈流线分布,开始熔化温度分别为476℃和484℃。合金经470℃/3h单级固溶处理后,第二相回溶充分,T6态抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为667MPa.610MPa和13.2%,再结晶程度较大、为8.14%。对合金进行双级固溶处理,经第一级低温保温,合金发生回复、释放大量变形储能,可使第二级高温保温过程中发生再结晶的程度大大降低,即使延长第二级保温时间,再结晶比例增大也不明显。合金经450℃/1h+1h↑+475℃/1h,2h,4h固溶处理后的再结晶比例分别为2.99%,3.53%,3.41%。合金经450℃/lh+1h↑+475℃/2h固溶、120℃/24h峰时效处理后,晶内沉淀相主要为与基体半共格的板片状η’相,强化效果明显,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为671MPa,621MPa和13.4%。合金经不同的双级过时效处理,晶内弥散的η沉淀相逐渐发生转变,生成与基体非共格的η平衡相,合金强度有所下降。合金经115℃/6h+150℃/18h双级时效后电导率为35.9%IACS,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为656MPa.630MPa和12.4%;L向压缩强度和压缩屈服强度分别为650MPa和633MPa。合金峰时效状态下抗剥落腐蚀能力较好,其剥落腐蚀等级为EA;经不同双级时效后,在相同的第二级时效温度下随着时效时间的延长,抗剥落腐蚀能力稍有下降,但降低的趋势不明显。合金经115℃/6h+150℃/18h时效处理后剥落腐蚀等级为EB-合金经115℃/6h+150℃/(10,18,26)h不同双级时效处理后,T-L向断裂韧性值在26-29MPa·m1/2之间;经115℃/6h+155℃/(10,18,26)h不同双级时效处理后,T-L向断裂韧性值在27-32MPa·m1/2之间。合金经115℃/6h+150℃/18h时效后断裂韧性为28.1MPa·m1/2,获得了良好的综合性能的匹配,可以作为合金适宜的T79时效制度。