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摘要:7A55铝合金是以Zn、Mg、Cu为主要合金元素的高强铝合金,由于其优良的综合性能,广泛应用于航空航天领域,7A55铝合金厚板是现今制造大型飞机必不可少的结构材料。经过热处理后,厚板厚向组织与性能不均匀,影响工程应用。本文主要研究了固溶处理及RRA三级时效处理对7A55铝合金及其30mm厚板不同层的组织性能的影响,并对其厚板不均匀性进行研究,得出以下结论:(1)7A55铝合金薄板的最佳双级固溶制度是450℃/1h+480℃/30min。残余粗大第二相以及再结晶弱化7A55铝合金的耐蚀性能,残余第二相S(Al2CuMg)相在腐蚀过程中优先被腐蚀,再结晶加速剥落腐蚀。7A55铝合金采用450℃/1h+480℃/30min双级固溶处理可以获得较低的再结晶分数和残余第二相分数,获得最佳的力学性能和耐腐蚀性能。(2)300℃/10h+350℃/4h+450℃/2h+470℃/2h+480℃/0.5h固溶制度提高了7A55铝合金厚板的强度及均匀性。7A55铝合金厚板固溶之后各层性能不均匀,这种性能的不均匀性与组织的不均匀性密切相关。通过分级固溶300℃/10h+350℃/4h+450℃/2h+470℃/2h+480℃/0.5h处理降低了表层的再结晶程度,表层与心部的再结晶分数差异减小,经T6时效处理表层抗拉强度为622MPa,心部为645MPa,比其他固溶处理更高。且表层与心部的抗拉强度不均匀性为23MPa,比其他固溶制度更低。(3)3℃/min慢速回归升温速度时,预时效温度105℃能提高合金的性能。采用慢速回归升温速度时,不同预时效温度下合金的回归及再时效的硬度、电导率曲线变化规律相似。在慢速回归升温速度时,预时效温度采用105℃,回归温度采用190℃。(4)105℃预时效RRA处理之后,厚板的电导率为从表层到心部逐渐升高,强度从表层到心部依次升高。强度为:表层607MPa,1/4层614MPa,心部618MPa,电导率为:表层36.7%IACS,1/4层37%IACS,心部37.8%IACS,表层和心部耐蚀性能均较好。(5)厚板在RRA处理过程中,心部析出相粗化速率比表层更快,导致心部强度下降速率比表层快,由此提高了表层与心部强度的均匀性。表层与心部强度的不均匀性为11MPa,比固溶后120℃/24h降低12MPa。