一种7系铝合金材料及其制备处理工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种7系铝合金材料及其制备处理工艺。
【背景技术】
[0002] 7XXX系（Al-Zn-Mg-Cu)合金具有高的室温强度和良好的综合性能，是世界各国 航空、航天、交通运输等领域不可或缺的结构材料。经过几十年的发展，7XXX系铝合金已 先后成功开发出了 7075,7X50,7055等系列合金，得到了广泛的应用。随着新一代飞机的 发展，上述7XXX系高强铝合金由于存在淬火敏感性高的问题，都难以满足当今对超大厚 度（120 mm以上）航空铝合金锻件、预拉伸板制品提出的紧迫需求。为此，美国铝业公 司（ALCOA)于2003年在国际上率先推出了具有高强韧性和低淬火敏感性的7085合金 (Α1-7·5Ζη -l.5Mg-L6Cu-0.12Zr)，据报道，7085-T7 状态合金预拉伸超厚板（152 mm) 的芯部强度与表层强度差显著减小，与同厚度7050-T7状态合金预拉伸超厚板相比，制品 的芯部强度提高了 15%，抗应力腐蚀性能和断裂韧性KIC值则基本相当，特别适合于现代飞 机上大厚度整体式结构件的制造，现已在空客A380客机中用于制造翼梁和翼肋等主承力 结构件。但由于7085铝合金中主强化元素 Mg的含量相对过低，制约了合金强度的进一步 提高。为此，本研究在美铝7085合金的基础上，针对7085合金强度性能尚显不足的问题， 通过适当提高合金中主强化元素 Mg的含量，并进一步降低合金中淬火敏感性元素 Cu的 含量，探索研究了一种新型的Al-7. 5Zn -1.7Mg-1.4Cu-0. 12Zr合金。对于发展7XXX系 铝合金来说，合金的抗应力腐蚀性能是衡量其综合性能的重要指标之一，往往对合金能否 实际应用也起到决定性作用。
[0003] 研究7XXX系铝合金的应力腐蚀具有现实意义，十分必要，这方面的研究工作一直 备受关注。有研究表明，不同热处理工艺可改变该系合金的微观组织结构，从而最终影响合 金的力学性能和抗应力腐蚀性能。峰时效状态（T6)的合金有很高的强度，但对应力腐蚀 开裂敏感；双级过时效处理（T7)可以改善抗应力腐蚀性能，但会使强度损失较大，与T6 强度相比降低了 8%~20%。7XXX系铝合金的强度与抗应力腐蚀性能之间的冲突是制约其 进一步拓展应用的一大障碍。为此，国外开发了以T77为代表的回归再时效（RRA)等三 级时效处理工艺，既可提高合金的抗应力腐蚀性能，又能保持合金的强度。但有关该类三级 时效工艺的具体参数目前尚未公开。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：提供一种7系铝合金材料及其制备处理工艺，已解 决现有技术的不足。
[0005] 本发明的技术方案是：一种7系铝合金材料，合金的化学成分质量分数为： Al-7. 5Zn-l. 7Mg-l. 4Cu-〇. 12Zr, 0. 02Fe, 0.0 lSi〇
[0006] -种7系铝合金材料的制备处理工艺，合金铸锭经均匀化热处理后，热挤压成 截面为102 mm X 25 mm的板带，固溶制度采用475°C /50~120 min，水淬；随后分 别进行时效处理：T6单级峰值时效120°C /24 h、双级过时效T76, T74, T73，110°C /6 h +160°C /6 ~16 h 或三级时效 T6+170°C /90 min+T6。
[0007] 本发明的有益效果：新型合金在不同时效状态下，其强度和应力腐蚀性能存在明 显的差异。T6状态下，晶内析出相弥散细小，晶界析出相呈连续分布，合金的强度最高，抗 应力腐蚀性能最差；经T7双级过时效处理后，晶界析出相粗化呈离散分布，出现明显宽化 的晶间无析出带，合金的抗应力腐蚀性能得到明显提高，但其强度损失较多。三级时效处理 后，合金的组织综合了 T6态和T7态的优点，使合金既有高的强度又有良好的抗应力腐蚀性 能，合金的极限抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到580,570 MPa，16. 7%和23. 3 MS · m - 1 〇
【具体实施方式】
[0008] 合金的化学成分（％，质量分数）为：Al-7. 5Zn-l. 7Mg-l. 4Cu-0. 12Zr，杂质 0. 02Fe，0.0 lSi。合金铸锭经均匀化热处理后，热挤压成截面为102 mm X 25 mm 的板带。固溶制度采用475°C/50~120 min，水淬；随后分别进行不同的时效处理：T6 单级峰值时效（120°C/24 h)、双级过时效（T76，T74，T73，110°C/6 h +160°C/6 ~16 h) 和三级时效（T6+170°C /90 min+T6)。不同时效状态下合金的拉伸力学性能在MTS-810 型试验机上进行，拉伸速度为1~2 mm.min - 1。参照GB/T12966291，采用7501型涡流 电导仪测试合金的电导率。采用慢应变速率试验法（Slow strainrate testing,SSRT)来测 试和评价合金在不同热处理状态下的抗应力腐蚀性能。SSRT试验参照HB7235-95进行，试 验所采用的介质为干燥空气和3.5% NaCl溶液，在WDML-3型慢应变速率拉伸试验机上进 行，应变速率为〇. 5 X 10 - 6s - 1。显微组织观察在JEM-2010FX高分辨透射电镜（TEM) 上进行，工作电压200 kV。TEM样品用MTP-1双喷电解减薄仪制取，电解液为含25%HN03 的甲醇溶液，温度控制在一 30~一 20°C之间，电压为15~20 V。
[0009] 不同时效状态下新型合金的力学性能及电导率值列于表1。由表1可以看出，T6 状态下合金的强度最高，但其电导率最低；采用T76，T74和T73双级过时效处理可以显著 提高合金的电导率，但是其强度损失较多，与Τ6状态相比，下降了约8%~16% ;经三级时 效处理后，与Τ6状态相比，可明显提高合金的电导率，强度损失较少，抗拉强度仅降低2%。
[0010] 电导率作为衡量7ΧΧΧ系合金的抗应力腐蚀性能的一种标准，在工业上得到广泛 应用，通常电导率越高，材料的抗应力腐蚀性能越好。因此，从表1中电导率测试结果可以 初步推断出，三级时效、Τ76, Τ74和Τ73这4种状态下新型合金的抗应力腐蚀性能较好，而 Τ6状态下新型合金的抗应力腐蚀性能最差。
[0011] 新型合金在不同时效状态下，其强度和应力腐蚀性能存在明显的差异。T6状态下， 晶内析出相弥散细小，晶界析出相呈连续分布，合金的强度最高，抗应力腐蚀性能最差；经 Τ7双级过时效处理后，晶界析出相粗化呈离散分布，出现明显宽化的晶间无析出带，合金的 抗应力腐蚀性能得到明显提高，但其强度损失较多。三级时效处理后，合金的组织综合了 Τ6态和Τ7态的优点，使合金既有高的强度又有良好的抗应力腐蚀性能，合金的极限抗拉强 度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到580, 570 MPa，16. 7%和23. 3 MS · m - 1。
【主权项】
1. 一种7系铝合金材料，其特征在于：合金的化学成分质量分数为： Al-7. 5Zn-l. 7Mg-l.4Cu-〇.12Zr,0. 02Fe,0. 01Si〇2. 如权利要求1所述的一种7系铝合金材料的制备处理工艺，其特征在于：合金铸 锭经均匀化热处理后，热挤压成截面为102mmX25mm的板带，固溶制度采用 475°C/50~120min，水淬；随后分别进行时效处理：T6单级峰值时效120°C/24h、双 级过时效T76,T74,T73,110°C/6h+160°C/6 ~16h或三级时效T6+170°C/90min+T6。
【专利摘要】本发明公开了一种7系铝合金材料，其特征在于：合金的化学成分质量分数为:Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr，0.02Fe，0.01Si。制备处理工艺，其特征在于：合金铸锭经均匀化热处理后，热挤压成截面为102mm×25mm的板带，固溶制度采用475℃/50～120min，水淬;随后分别进行时效处理:T6单级峰值时效120℃/24h、双级过时效T76，T74，T73，110℃/6h+160℃/6～16h或三级时效T6+170℃/90min+T6。
【IPC分类】C22F1/053, C22C21/10
【公开号】CN105441749
【申请号】CN201410519518
【发明人】黄晓艺
【申请人】黄晓艺
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月30日