喷射成形、挤压和旋锻再生处理7050铝合金线材的疲劳强度和显微组织

摘要

再生高强铝合金由于力学性能差,在结构材料方面的应用有限。喷射成形重熔后再热挤压是一种有前途的用于7系铝合金的再加工方法。对7050铝合金切屑进行喷射成形、热挤压、旋锻和热处理,以恢复其力学性能。制备直径2.7mm的再生铝合金线材,研究其显微组织、拉伸性能和疲劳强度。采用XRD、SEM、EBSD、TEM和DSC等手段对二次相和析出相进行表征。对比锻态和热处理(固溶和时效处理)态合金线材的力学性能,发现两种合金线材的力学性能均优于AA7050航空规范。材料在旋锻过程中发生大量的塑性变形,从而导致急剧的晶粒细化,可观察到细小的微观和亚微观Al晶粒、粗大和细小的金属间化合物析出相。随后的固溶处理导致形成均匀的再结晶和等轴晶(9μm)显微组织。在120℃时效处理后,形成纳米级GP(I)区和η′析出相,合金表现出更高的抗拉强度(586 MPa)和疲劳强度(198 MPa)。