熱軋變形參數(shù)對7050鋁合金淬火敏感性的影響

林瑞丁

（廣西南南鋁加工有限公司，廣西 南寧 530031）

7050鋁合金材料的抗腐蝕性能和高強高韌性能比較好，該厚板材料經(jīng)常在飛機結(jié)構(gòu)中使用。淬火敏感性會給成品板材的后向上性能和厚度均勻性造成影響，作為合金淬火強化的7050鋁合金的優(yōu)異性能，一般都是通過固溶淬火得到。

國內(nèi)關(guān)于7050鋁合金淬火敏感性的影響研究比較重視，所以，本文將會針對熱軋變形參數(shù)給7050鋁合金淬火敏感性造成的影響進行分析。

1 試驗

試驗切取鑄錠上試樣12mm厚度，采用鋁合金7050鑄錠淬火成分。放在空氣爐中進行均勻化處理，室溫在選擇475℃8h保溫，從16h逐漸升到465℃，均勻化在淬樣微觀中進行品形觀察。之后67%樣品總變形量的變形軋制，根據(jù)軋機輥徑和線速度在扎之前將變形速率計算出來分別是：5s-1、15s-1、8s-1時刻的變形量和數(shù)目，嚴格軋制中得到相應(yīng)的變形速率熱軋板，正負偏差＜2s-1；在空氣爐中將軋制后的試樣進行固溶，固溶制度是472℃、60min，在選擇室溫水氣這兩投射淬火觀察、空種介質(zhì)進行和處理，之后分在不同軋析慢速淬火形下給制速率試的淬火速變組織成微觀演的影響變造，測率分別是1℃/s和300℃/s；經(jīng)電導(dǎo)率試樣測定后，需要及時在油爐中時效，時效制度是24h、121℃；之后進行試樣時效態(tài)硬度和電導(dǎo)率測試。

試驗中使用的設(shè)備主要包括：光學(xué)顯微鏡、硬度測試儀、投射電鏡、使用雙噴減薄制備試樣，電解液是80%Ch3OH+20%HNO3，溫度控制在低于-20℃。

2 結(jié)果和分析

（1）微觀組織分析。在投射電鏡下關(guān)于試樣均勻化結(jié)果的觀察，見圖1。在熱處理中，均勻化晶內(nèi)析出過程中相是AL3Zr粒子，這些彌散粒子和晶界、位錯是相互作用和抑制的，之后結(jié)晶，同時對淬火合金的敏感性造成影響。

圖1 均勻化后試樣的微觀組織

經(jīng)過軋制不同的變形速率后固溶態(tài)試樣的金相組織。在變形速率不斷減少時（8s-1、5s-1），固溶合金之后結(jié)晶變化不顯著，再結(jié)晶達到26%左右。隨著不斷增加的變形速率到15s-1后，再結(jié)晶的可能會變大，參數(shù)達到65%。隨著變形速率減小，形變的應(yīng)力也逐漸減小，錯位密度越低的情況下，變形儲能就會越小，而且AL3Zr粒子會對再結(jié)晶產(chǎn)生抑制作用。隨著不斷增加的變形速率，形變應(yīng)力會不斷提高，位錯密度也隨之增加，相應(yīng)的儲能也會增加，在結(jié)晶會明顯升高。分析亞晶區(qū)域和00nm范圍，AL3Zr粒子使析出η平衡相比較顯著。分析TEM結(jié)果表明，在不斷再結(jié)晶中，AL3Zr新晶粒粒子和基體間明顯增高的是配錯度，固溶后淬火空氣試樣微觀組織再結(jié)晶演變，觀察投結(jié)果射再結(jié)晶，在3種變形下組織再速率情況結(jié)晶相η基本上析出平衡尺寸是在100～2同時編程非共格態(tài)是呈現(xiàn)共格，均勻化態(tài)界面上平衡相η析出的非均勻形核。

在觀察透射亞晶區(qū)域，發(fā)現(xiàn)速率時的亞晶隨著慢形去速衡相η行為析出淬火不同變平存在差異。在圖4（a）和（b）中5s-1變形速率空投時固溶淬火射氣試樣照片，發(fā)現(xiàn)亞晶尺寸在0.5μm范圍內(nèi)，平衡相η會在圍內(nèi)析出晶界范，表現(xiàn)形貌為針狀、尺寸很小，密度不高，在晶內(nèi)本沒有析出的基。

在增加到8s-1變形速率時，試樣空氣淬火態(tài)組織比較復(fù)雜，隨著尺寸亞晶增大，析出亞晶界上的平衡相η密度不斷增加。

（2）性能測試結(jié)果分析。在室溫水淬試樣中，會發(fā)現(xiàn)兩種變形速率5s-1、8s-1產(chǎn)生的試樣電導(dǎo)率沒有較大差異，其中變形速率是15s-1的電導(dǎo)率顯著上生，這都是因為固溶后合金密度缺陷，造成變形速率15s-1再結(jié)晶課程提高，合金中位錯存在的密度缺陷也會減小，造成電導(dǎo)率過高。根據(jù)不同變形速率下淬火空氣固溶后、淬火室溫水試樣測試電導(dǎo)率的結(jié)果。

室溫水相比金固溶之后空淬程度淬火試樣，合的電試樣出現(xiàn)不同導(dǎo)率增高，主要是因為在空氣淬火中，降較緩慢溫速度比，而析出平衡相合金中η，造升高成電導(dǎo)率明顯。

根據(jù)測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在形速率不斷增加的變中，合金淬火的敏感性火的敏也不斷增高，特別是變形速率是15s-1造成較高，也表明在平衡相制電導(dǎo)率上升幅相制度度下析出的比較多。根據(jù)變形3氣態(tài)試樣造的成的性能影響，結(jié)合組織種速率不同給淬火空分析得到：隨著不斷增加速率變形，敏感性也會淬火合金不斷增加。

3 討論

與試樣變形速率5s-1相比，上升變形速率到8s-1時，析出亞晶中平衡相η比較復(fù)雜，而且亞晶界中析出不斷增加。

在亞晶內(nèi)部會出現(xiàn)一些層片狀數(shù)量的平衡相η，這是因為隨著不斷增加的變形速率，試樣再結(jié)晶不會發(fā)生分數(shù)變化，但是亞晶區(qū)域密度位錯顯著提高，而晶格畸變也提高，固溶中的亞晶界開始相大角度晶界變化，造成晶界畸變顯著增大。選擇在5s-1、8s-1較慢的變形速率下空氣淬火試樣，會因為固溶之后再結(jié)晶程度下降，所以，亞晶區(qū)域平衡相η成的性能影析出行金造響比為給淬火合較顯著。而且AL3Zr晶內(nèi)粒子和基體間的錯陪度也顯著增加。總之，從而組織微觀上分析，速率軋制變形不同造成再結(jié)晶合金固溶和存在回復(fù)差異，而且對慢速回復(fù)淬平衡相η火中析出的非均勻形核機制造成影響。

實驗結(jié)果表明：變形速率是5s-1時，可以得到合金最好的淬火敏感性。

4 結(jié)語

在軋制中變形速率不斷降低，變形應(yīng)力就會減小，AL3Zr粒子固溶中會對晶界的遷移造成阻礙，合金在結(jié)晶的程度會減小，淬火敏感性會顯著降低。隨著不斷增加的變形速率，亞斷增加，從晶界晶尺寸也會向變化大角度，取向的相鄰小角度會隨之晶粒差也增加。晶內(nèi)粒子AL3Zr和基體間錯陪度會明顯增加，而界面亞晶也會增加，最終的非均著增加勻形平衡相核率顯，淬火合增金敏感性顯著高。