论文部分内容阅读
随着航空航天等高技术领域的发展,对超高强铝合金性能的要求越来越高,能满足要求的主要是Al-Zn-Mg-Cu系铝合金。该系铝合金的强度在一定范围随Zn、Mg、Cu元素含量提高而提高。但所报道的资料中当合金中Zn含量达到1l%(wt)时,合金中的Mg和Cu的含量分别不超过3%,本文的目的是探索在Zn含量达到11%基础上,提高Mg和Cu的含量超过3%时的Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金的性质,为开发具有更高性能的新型Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金奠定基础。本文针对实验室采用水冷铜模铸造及半连续铸造制备的Zn含量为11%、Mg含量达5%、Cu含量达4%的几种Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金,采用金相显微镜、扫描电镜、差热分析、力学性能测试手段,研究了这几种新型合金的铸造工艺、轧制工艺、铸态组织及热处理后的组织、板材强化热处理后的组织及性能。获得的结果如下:(1)采用自制可控制液面上升速度的小型水冷铜模设备铸造的200mm×120mm×36mm超高合金含量的A1 Zn Mg Cu合金铸锭表面和内部质量均较好。(2)三种超高合金含量的A1 Zn Mg Cu合金铸锭的过烧温度在475℃左右,它们经465℃×48h均匀化处理后组织中仍然存在大量残余相;其锭坯经中温预处理后,能以10%～20%的道次压下率轧制成板材;板材的过烧温度也为475℃左右,固溶处理难以消除残余相。(3)三种超高合金含量的 A1 Zn Mg Cu 合金 Al-1 1Zn-5Mg-2.5Cu-0.12Zr(E1 合金)、Al-11Zn-5Mg-2.5Cu-0.12Zr-1Mn-0.3Cr(E2 合金)、Al-11Zn-5Mg-4Cu-0.12Zr(E3合金)板材经465℃×30min固溶处理合金元素溶解基本饱和,淬火又经120℃时效24h的峰时效处理后:E1和E3合金板材常温抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:634.7MPa、636.1Mpa;606.5MPa、601.8MPa;4%、6%。E3 合金板材 250℃高温抗拉强度、屈服强度和延伸率为:350.7MPa、333.7MPa、4%。在120℃×24h时效基础上又经300℃×6h时效处理后E1和E3合金板材250℃高温抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:194.2MPa、189.OMPa;169.1MPa、148.2MPa;11.36%、11.56%。