非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.033

金属热处理 ›› 2020, Vol. 45 ›› Issue (3): 169-173.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.033

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

陈庚^1,2, 苗景国¹, 方琴¹, 孙文文², 张光明^1,3, 王正云²

1. 四川工程职业技术学院四川省航空材料检测与模锻工艺技术工程实验室, 四川德阳 618000;
2. 西华大学材料科学与工程学院, 四川成都 610039;
3. 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司, 四川德阳 618000

收稿日期:2019-09-26 出版日期:2020-03-25 发布日期:2020-04-03
通讯作者: 王正云,高级实验师,博士,主要从事高性能结构材料研究,E-mail:wzy-513@163.com
作者简介:陈庚(1981—),男,副教授,硕士,主要从事材料加工工程、金属材料热处理技术研究,E-mail:16380001@qq.com。
基金资助:
德阳市科技支撑计划项目(2018SZY067);四川工程职业技术学院院级科研项目(YJ2017GC-07,YJ2018KY-03)

Effect of non-isothermal aging process on microstructure and properties of 7050 aluminum alloy

Chen Geng^1,2, Miao Jingguo¹, Fang Qin¹, Sun Wenwen², Zhang Guangming^1,3, Wang Zhengyun²

1. Sichuan Laboratory of Aerial Material Testing and Die Forging Technology, Sichuan Engineering Technical College, Deyang Sichuan 618000, China;
2. School of Materials Science and Engineering, Xihua University, Chengdu Sichuan 610039, China;
3. Deyang Wanhang Die Forging Co., Ltd., China National Erzhong Group Co., Ltd., Deyang Sichuan 618000, China

Received:2019-09-26 Online:2020-03-25 Published:2020-04-03

摘要/Abstract

摘要：

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190 ℃时效后合金晶内以η′相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出“连续状-项链状-半连续状-间断状”的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130 ℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110 ℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3) ℃×40 min固溶+(210~130 ℃,20 ℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。

关键词: 非等温时效, 7050铝合金, 组织, 性能

Abstract:

Effects of different non-isothermal aging processes on the microstructure, fracture morphology and properties of 7050 aluminum alloy were studied by using TEM, SEM, Vickers hardness tester, electronic universal testing machine and eddy current conductivity tester, then the properties of the aged alloy were compared with that in T74 state. The results show that, after aging at 190 ℃, the main intracrystalline precipitation phase is η′ and the phase spacing is relatively large. The intragranular precipitates increase and the spacing decreases with the decrease of the aging temperature, and accompanied by secondary precipitation of needle-like precipitates. The precipitates at the grain boundary become coarser continuously, and tend to change from continuous to necklace-like to semi-continuous then to disconnected distribution, and the width of PFZ (precipitate-free zone) has little change. The hardness and tensile strength of the alloy increase first and then decrease, their peak values can be obtained when aged at 130 ℃. The conductivity of the alloy shows a monotonous upward trend and it tends to be stable when aged at 110 ℃. Compared with that in T74 state, the alloy can obtain a better comprehensive properties after solution treatment at (475+3) ℃ for 40 min and non-isothermal aging from 210 ℃ to 130 ℃ by a cooling rate of 20 ℃/h, with a reduction of the process time of 24 h.

Key words: non-isothermal aging, 7050 aluminum alloy, microstructure, properties

中图分类号:

TG156

陈庚, 苗景国, 方琴, 孙文文, 张光明, 王正云. 非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(3): 169-173.

Chen Geng, Miao Jingguo, Fang Qin, Sun Wenwen, Zhang Guangming, Wang Zhengyun. Effect of non-isothermal aging process on microstructure and properties of 7050 aluminum alloy[J]. HTM, 2020, 45(3): 169-173.

参考文献

[1]王栓强, 丁旭, 王叶艳, 等. 热处理工艺对7050铝合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2018, 43(11): 168-172.
Wang Shuanqiang, Ding Xu, Wang Yeyan, et al. Effect of heat treatment on microstructure and properties of 7050 aluminum alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2018, 43(11): 168-172.
[2]方华婵, 陈康华, 巢宏, 等. Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金的研究现状与展望[J]. 粉末冶金材料科学与工程, 2009, 14(6): 351-358.
Fang Huachan, Chen Kanghua, Chao Hong, et al. Current research status and prospects of ultra strength Al-Zn-Mg-Cu aluminum alloy[J]. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2009, 14(6): 351-358.
[3]徐戊矫, 唐农杰, 江长友, 等. 双级固溶双级时效处理对7050铝合金组织与性能的影响[J]. 热加工工艺, 2018, 47(8): 226-229.
Xu Wujiao, Tang Nongjie, Jiang Changyou, et al. Effects of two-step solution and two-step aging treatment on microstructures and properties of 7050 Al alloys[J]. Hot Working Technology, 2018, 47(8): 226-229.
[4]孙燕, 任洁, 张艳姝. 固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响[J]. 金属热处理, 2016, 41(3): 25-31.
Sun Yan, Ren Jie, Zhang Yanshu. Effects of solution and two-step aging on microstructure and hardness of 7050 aluminum alloy[J]. Heat Treatment of Metals, 2016, 41(3): 25-31.
[5]宋丰轩, 张新明, 刘胜胆, 等. 时效对7050铝合金预拉伸板抗腐蚀性能的影响[J]. 中国有色金属学报, 2013, 23(3): 645-651.
Song Fengxuan, Zhang Xinming, Liu Shengdan, et al. Effect of aging on corrosion resistance of 7050 aluminum alloy pre-stretching plate[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2013, 23(3): 645-651.
[6]韩念梅, 张新明, 刘胜胆, 等. 双级时效对7050铝合金厚板断裂韧性的影响[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2011, 42(3): 623-628.
Han Nianmei, Zhang Xinming, Liu Shengdan, et al. Influence of two-step aging on fracture toughness of 7050 aluminum alloy plate[J]. Journal of Central South University (Science and Technology), 2011, 42(3): 623-628.
[7]田福泉, 崔建忠. 双级时效对7050铝合金组织和性能的影响[J]. 中国有色金属学报, 2006, 16(6): 958-963.
Tian Fuquan, Cui Jianzhong. Effect of duplex aging on microstructure and properties of 7050 aluminum alloy[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2006, 16(6): 958-963.
[8]Staley J T. Method and process of non-isothermal aging for aluminum alloys: US0237113Al[P]. 2007.
[9]唐秋菊. 7A85铝合金降温时效工艺的研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2010.
[10]Feng D, Zhang X M, Liu S D, et al. Non-isothermal retrogression kinetics for grain boundary precipitate of 7A55 aluminum alloy[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014, 24(7): 2122-2129.
[11]Liu Y, Jiang D M, Li B Q, et al. Effect of cooling aging on microstructure and mechanical properties of an Al-Zn-Mg-Cu alloy[J]. Mater Design, 2014, 57: 79-86.
[12]刘炎. 7000系铝合金的非等温时效行为及其对力学性能的影响[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2014.
[13]Liu Y, Liang S, Jiang D M. Influence of repetitious non-isothermal aging on microstructure and strength of Al-Zn-Mg-Cu alloy[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2016, 689: 632-640.
[14]Li Z H, Xiong B Q, Zhang Y A, et al. Effects of the two-step ageing treatment on the microstructure and properties of 7B04 alloy pre-stretched thick plates[J]. Rare Metals, 2007, 26(3): 193-199.
[15]冯迪, 张新明, 陈洪美, 等. 非等温回归再时效对Al-8Zn-2Mg-2Cu合金厚板组织及性能的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(1): 100-108.
Feng Di, Zhang Xinming, Chen Hongmei, et al. Effect of non-isothermal retrogression and re-ageing on microstructure and properties of Al-8Zn-2Mg-2Cu alloy thick plate[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2018, 54(1): 100-108.
[16]任硕, 陈江华, 刘吉梓, 等. 7150铝合金时效时晶界析出行为的研究[J]. 电子显微学报, 2011, 30(S1): 444-450.
Ren Shuo, Chen Jianghua, Liu Jizi, et al. Study on the precipitation behaviors at grain boundaries in 7150 aluminum alloys upon thermal aging[J]. Journal of Chinese Electron Microscopy Society, 2011, 30(S1): 444-450.

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

Effect of non-isothermal aging process on microstructure and properties of 7050 aluminum alloy

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	王玉岱, 刘洋, 朱言言, 田象军, 程序, 冉先喆, 钱婷婷. 热处理对复合制造AerMet100超高强度钢组织均匀性与拉伸性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 1-9.
[2]	张子延, 陈君, 陈晓亚, 李全安, 刘建鑫. 固溶时效处理对Mg-4Sm-3Gd-0.5Zr合金显微组织和耐蚀性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 10-16.
[3]	梁恩溥, 徐乐, 杨勇, 王毛球. 添加Al、Cu对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 17-23.
[4]	祁晓亮, 李岩, 定巍, 赵增武. 含Al中锰TRIP钢原始组织对临界退火后组织与力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 24-29.
[5]	陈保安, 张静媛, 祝志祥, 韩钰, 潘学东, 张磊, 陈素红. 化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 30-38.
[6]	陈东俊, 李广阳, 刘刚. 时效处理对AlSi9Cu3压铸铝合金组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 53-56.
[7]	陈连生, 张露友, 田亚强, 杨子旋, 李红斌, 潘红波, 魏英立. 低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 63-68.
[8]	贾昌远, 霍元明, 何涛, 霍存龙, 刘克然. 40CrNiMo钢高温拉伸变形行为和组织演变规律[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 69-74.
[9]	王云龙, 余伟, 张昳, 史佳新, 李明辉. 奥氏体化温度对贝氏体钢等温转变及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 80-85.
[10]	陈思君, 陈送义, 陈庚, 袁丁玲, 陈康华. Mg含量对2A14铝合金组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 86-92.
[11]	刘丽艳, 毕文珍, 韦习成. Mn元素对热冲压钢镀锌层组织演变的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 93-99.
[12]	骆再斌, 范子泽, 彭振. 轻质高熵合金的研究进展[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 100-107.
[13]	白青青, 张志宏, 郑淮北, 王英虎. 2507超级双相不锈钢中σ相的析出行为[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 108-115.
[14]	陈刚, 罗小兵, 柴锋, 杨才福, 张正延, 杨丽. 轧制加热温度对高强度低合金钢组织及冲击性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 116-121.
[15]	付锡彬, 陈子豪, 张可, 赵时雨, 孙新军, 朱正海, 梁小凯, 雍岐龙. 淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(4): 122-127.