淬火停放时间和预拉伸对7B04铝合金组织与性能的影响

摘要

本文以2mm厚的7B04铝合金冷轧薄板为研究对象，采用硬度、电导率、常温拉伸、金相显微(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试技术，研究了7B04铝合金在淬火后短期停放和预拉伸变形对其组织和性能的影响。得出以下结论:
　　(1)7B04铝合金的硬度会随着淬火后停放时间的延长逐渐升高，抗拉强度、屈服强度逐渐增大，电导率和延伸率则会逐渐下降。在淬火后停放2h以内各项性能变化很小，停放4h后开始快速增长。停放48h后，以上性能基本达到稳定，随时间的继续延长发生较小幅度的增长。在淬火后72h合金的抗拉强度、屈服强度和会从停放初期的350MPa和170MPa增长到450MPa和250Mpa，延伸率则会从21.5％降低到20％。
　　(2)随着预拉伸变形量的增加，7B04铝合金冷轧薄板在120℃下达到峰值强度的时间明显缩短，3％、5％、7％和9％预拉伸的样品的峰值时效时间由24h分别提前到了18h、14h、10h和8h。7B04铝合金冷轧薄板的峰值强度随着预拉伸变形量的增大而增大，延伸率则随着预拉伸变形量的增大而减小。
　　(3)预拉伸处理后会在7B04铝合金组织内部引入大量位错。随着预拉伸变形量的增大，合金内位错数量和密度明显增加。
　　(4)通过测量淬火后电导率和极化曲线，随着淬火停放时间的延长，合金的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度增大，分别从24h的-529mV、1.10E-06A增大到48h的-482mV、2.63E-06A。
　　(5)7B04铝合金0％、3％、5％、7％和9％预拉伸变形量峰值时效试样按自腐蚀电位从大到小的排列顺序为:0％预拉伸试样＞5％预拉伸试样＞9％预拉伸试样＞3％预拉伸试样＞7％预拉伸试样;自腐蚀电流密度从大到小的排列顺序为:0％预拉伸试样＞7％预拉伸试样＞5％预拉伸试样＞9％预拉伸试样＞3％预拉伸试样。
　　(6)7B04铝合金120℃单级时效处理后，随着预拉伸变形量的增加，合金的耐剥落腐蚀性能逐渐提高。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 Al-Zn-Mg-Cu系合金的发展史

1．2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的成分

1．2．1 主合金元素

1．2．2 微量元素

1．2．3 杂质元素

1．3 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的主要特点和应用

1．4 Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的微观组织

1．5 Al-Zn-Mg-Cu系超高强合金板材的淬火残余应力及消除方法

1．5．1 淬火残余应力

1．5．2 残余应力的消除方法

1．6 Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金板材的矫平方法

1．7 淬火停留时间对Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金性能的影响

1．8 本课题的研究内容及意义

2 实验材料及方法

2．1 实验方案

2．2 固溶处理

2．3 固溶后停放处理

2．4 预拉伸处理

2．5 人工时效处理

2．6 常温拉伸力学性能测试

2．7 电导率测试

2．8 硬度测试

2．9 断口扫描及能谱分析

2．10 金相组织观察

2．11 透射电镜观察

2．12 极化曲线测试

2．13 剥落腐蚀

3 淬火停放时间对合金组织与性能的影响

3．1 停放时间对合金硬度的影响

3．2 停放时间对合金电导率的影响

3．3 停放时间对合金常温力学性能的影响

3．4 断口组织观察

3．5 金相组织观察

3．6 透射分析

3．7 本章小结

4 预拉伸对合金组织与性能的影响

4．1 预拉伸对合金峰值时效时间的影响

4．2 预拉伸对合金常温力学性能的影响

4．3 预拉伸对合金人工时效时电导率的影响

4．4 断口组织观察

4．5 金相组织观察

4．6 透射电镜观察

4．8 本章小结

5 停放时间和预拉伸对合金耐腐蚀性能的影响

5．1 停放时间对合金电极电位的影响

5．2 预拉伸对合金电极电位的影响

5．3 预拉伸对合金剥落腐蚀的影响

5．4 晶界析出相

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢