回归时间对7150铝合金力学性能与组织的影响

doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001032

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采用硬度、常温拉伸、恒载荷拉伸、剥落腐蚀及透射电镜等方法研究回归时效时间对7150-T77铝合金性能和组织的影响。结果表明：随回归时效时间的延长，晶内η'相先回溶再重新析出η相，并不断粗化，导致合金最终力学性能先升高后降低，η'相回溶与η相析出的临界时间为30min，此时合金最终力学性能最高；晶界η相不断粗化且不连续，大幅提高合金的抗腐蚀性能；再时效阶段存在硬度峰值，且回归时效时间越长，达到硬度峰值时间越短。对比实验表明，较优的T77制度为105℃/17h+190℃/30min+120℃/23h，其抗拉强度（σ_b）、屈服强度（σ_0.2）和伸长率（δ）分别为608，544MPa和10.4%，剥落腐蚀评级为EA级，恒载荷实验中抗拉强度和伸长率损失分别为4.9%和5.0%。

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关键词 ： 7150铝合金, 三级时效, 回归时间, 力学性能, 微观组织

Abstract：

The influence of the retrogression time on properties and microstructure of 7150-T77 aluminum alloy was studied by hardness testing, tensile property testing, exfoliation corrosion test and TEM. Results indicate that the matrix precipitated η' phase re-dissolves first, and then η phase re-precipitates and becomes coarsened with the extending of retrogression time. The ultimate mechanical properties increase first then decrease as retrogression time increases. The critical time of the η' phase re-dissolution and the η phase precipitation is 30min, At this point, alloys have the highest ultimate mechanical properties, and the grain boundary precipitated η phase becomes coarsened and discontinuous, leading to lower mechanical properties and better corrosion resistance, peak hardness exists at re-aging stage. With the retrogression time extending, the time for the alloy to reach the peak hardness becomes shorter. Optimal T77 aging treatment is 105℃/17h+190℃/30min+120℃/23h. With this treatment, the ultimate tensile strength (σ_b), yield strength (σ_0.2) and elongation (δ) are 608, 544MPa and 10.4%, respectively, the exfoliation corrosion test gets EA level, the σ_b and δ loss in constant loading tensile testing is 4.9% and 5.0%, respectively.

Key words： 7150 aluminum alloy three-step aging retrogression time mechanical property microstructure

收稿日期: 2016-08-31 出版日期: 2018-12-18

中图分类号:

TG146.2⁺1

基金资助:国家重点基础研究发展计划(2012CB619500);国家重点研发计划(2016YFB0300901);国家自然科学基金(51375503);广西重大专项计划(14122001-5)

通讯作者: 邓运来 E-mail: luckydeng@mail.csu.edu.cn

作者简介: 邓运来(1969-), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 从事轻合金加工以及工艺方面的研究, 联系地址:湖南省长沙市麓山南路932号中南大学化工楼材料科学与工程学院(410083), E-mail:luckydeng@mail.csu.edu.cn

引用本文:

张研, 邓运来, 范世通, 龙涛. 回归时间对7150铝合金力学性能与组织的影响[J]. 材料工程, 2018, 46(12): 131-136.
Yan ZHANG, Yun-lai DENG, Shi-tong FAN, Tao LONG. Influence of Retrogression Time on Mechanical Properties and Microstructure of 7150 Aluminum Alloy. Journal of Materials Engineering, 2018, 46(12): 131-136.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001032 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2018/V46/I12/131

Fig.1 预时效阶段时效硬化曲线

Fig.2 回归阶段硬度曲线(a)与再时效阶段的硬度(b)以及电导率曲线(c)

Table 1 不同回归时间的最优时效制度

Table 2 不同回归时间的7150-T77合金拉伸性能

Fig.3 不同回归时间后再时效处理剥落腐蚀的形貌 (a)20min; (b)30min; (c)40min

Table 3 不同回归时间的剥落腐蚀等级

Table 4 不同回归时间的恒载荷拉伸实验性能

Fig.4 回归阶段TEM照片 (a)20min; (b)30min; (c)40min

Fig.5 回归阶段衍射斑点 (a)20min; (b)30min; (c)40min

Fig.6 回归30min后不同再时效时间的TEM照片 (a)20h;(b)23h;(c)27h

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