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7085铝合金是2002年美国Alcoa公司在7050和7150铝合金的基础上降低杂质元素Si、Mn含量并提高ZnMg比而研制公开的专利合金,强度高、韧性好、抗疲劳并且淬火敏感性低,其淬透厚度可达300mm。但随着航空航天装备的减重增效要求的不断提高,厚截面大规格铝合金材料发展需求越来越迫切。7085的淬透性需设法进一步提高。本文以7085铝合金(质量分数wt%:7.0~8.OZn,1.2~1.8Mg,1.3~2.0Cu,0.08~0.15Zr)为基体合金,通过铸造冶金方法设计在其中加入0、0.05、0.1、0.2、0.4%的Co,熔炼出来的合金中Co含量分别为0、0.05、0.095、0.2、0.39%。利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜观察五种不同Co含量的合金的微观组织及DSC曲线,测试固溶后不同方式(室温水冷、空冷)冷却并时效(人工时效、自然时效)后合金的硬度、电导率、淬透性、常温拉伸性能、抗晶间腐蚀性能,并分析评估Co对合金淬透性的影响。研究得出下列结论:(1)淬透性由7085基体铝合金的92%提高到添加0.095%Co的合金的95%,淬透性提高3%;而Co添加量过少(0.05%)或过多(≥0.2%)时,基体合金的淬透性都会降低。(2)添加适量的Co(0.095%)会降低合金强度的淬火敏感性,而添加过量的Co(0.39%)会增加合金强度的淬火敏感性。当添加0.39%Co时,合金固溶水淬后的硬度及拉伸强度会高于7085基体合金,这与合金中大量高硬度富Co相产生的多相组织的叠加强化作用有关。而其他合金的硬度值都要低于基体合金。(3)添加不同含量的Co会影响粒子激发再结晶形核的核心数量,从而影响再结晶程度,使得淬火及时效时粗大η平衡相的形成数量及分布不同,直接导致淬透性能的差异。合金再结晶程度为2#(0.05%Co)>5#(0.39%Co)>4#(0.2%Co)>1#(0%Co)>3#(0.095%Co),3“合金再结晶程度明显低于另四种成分的合金。这表明添加0.095%的Co可以提高合金抑制再结晶能力,有利于形变回复组织的保持,减少慢速率淬火时平衡相的形核析出,提高合金淬透性。(4)随着Co添加量的增加,合金电导率持续下降。对于自然时效的合金,随自然时效时间的延长,水冷、空冷两种冷却方式的合金电导率会持续降低;对于人工时效的合金,随人工时效的进行,空冷合金电导率持续升高,而水冷合金电导率先快速下降而后持续升高。(5)水冷合金的耐蚀性优于空冷合金;同种热处理状态的合金,随着Co添加量的增加,添加过少(0.05%)或过多(0.39%)Co的合金耐蚀性最差,而添加适量(0.095%)Co的合金耐蚀性最好。