中山高強度鋁合金檢測鹽霧腐蝕實驗_廣東廣分質檢檢測有限公司

　高強鋁合金憑借其強度高、密度較小以及優異的焊接性能等大量的運用至航空航天等相關機構。所以，各個國家的材料研究人員近幾年內始終高度關注對於強鋁合金的分析。經過改善合金的組分，運用全新的制坯手段與熱處理技術，研制出不但具備600 MPa級抗拉強度，同時可以維持的耐腐蝕性、韌性與成本費用偏少的強鋁合金，進而推動此原料在航空工業領域的充分運用。

　　2 7xxx係鋁合金發展簡介

　　在二十世紀初期，德國學者便開發出了Al-Zn-Mg係合金，然而因為此類合金抗剝落性與抗SCC性較差並沒有獲得產業運用。由二十世紀三十年代至二戰結束這一時間段內，專家學者們在分析過程中發現Cu元素能夠加強合金的綜合力學性能，研發出了大量的Al-Zn-Mg-Cu係合金，卻完全忽略了對於Al-Zn-Mg係合金的分析。蘇、美等國家以Al-Zn-Mg-Cu係合金為基石研發出了B95、7075等合金，當今依然有著大量的運用，然而在運用過程中仍然無法達到抗SCC性、強度以及韌性間的優組合。在二十世紀中葉，德國開發出了具備較強焊接性能的合金AlZnMg2與AlZnMg1，吸引了人們對於Al-Zn-Mg係合金的高度關注。在這一階段，以AlZnMg1合金為基石，美國專家融入了M n、Cr以及Zr等其它相關元素，開發出了7004與7005合金，取得了優良的抗SCC性能與焊接性能，然而合金的工藝性能並不是非常之好，因此日本專家經過減少Mg含量與增加Zn/Mg值開發出了ZK61與ZK60和合金，取得的工藝性能與焊接性能，然而強度卻急劇降低；除此之外，在相同階段，前蘇聯同樣開發出了1915、1933合金，然而其強度相對較低。為了能夠加強強度，在二十世紀七十年代開發出了7020合金，其可焊接性強、強度較高。在此以後，人們的關注度又轉移到了Al-Zn-Mg-Cu係鋁合金中。在二十世紀八十年代初期，美國專家以7075合金為基石，為了妥善處理工業運用SCC敏感性偏高的問題及達到部分的需求，經過調節合金元素的具體含量，同時研發出了幾類全新的合金（7070、7175以及7178等等）。

　　3 7xxx係鋁合熱處理工藝

　　3.1 均勻化

　　均勻化也就是把鑄錠加溫至靠近同相線又或是共晶溫度，長期保溫以後冷卻至室內溫度，以使得可溶解的相組織溶解，產生過飽和固溶體及少許零散析出的細小質點。均勻化主要有二級均勻化、單級均勻化以及強化均勻化等等。其間強化均勻化與二級均勻化等是現階段工藝運用的主要發展趨勢。

　　單級均勻化能夠避免7xxx係鋁合金裏面的低熔點元素發生過燒，加熱溫度相對偏低，均勻化成效相對較差；二級均勻化是初產生的一類均勻化手段，因為7xxx係鋁合金裏面共晶相的同溶程度完全不一樣，其共晶溫度、共晶相構成以及共晶存在的狀態同樣完全不一樣，因此7xxx係鋁較適用二級均勻化。強化均勻化是經過稍超過以往均勻化的溫度，大大增加均勻化的時間以實現均勻化的目標，均勻化程度較差，材料的鑄態組織獲得顯著優化。伸長率與以往的均勻化相比增加了10%～15%，強度同樣相對偏高，然而加工效率卻非常之低。

　　二級均勻化的級別優先於勻化，然而強化均勻化和二級均勻化對比而言，是以消耗大量的工藝時間為基礎，在不形成過燒的溫度背景下，加強了非均衡的過飽和固溶體與枝晶間粗大的均衡第二相的均勻程度，並且降低了第二相的體積分數，其對於加強7xxx鋁合金的熱塑性有著非常重要的意義。

　　3.2 固溶處理

　　針對7xxx係鋁合金實施固溶處理是為了能夠取得過飽和固溶體，以使得Mg、Cu、Si以及Zn等相關的硬化溶質能夠均勻地滲入到鋁基體裏面，能夠取得過飽和高密度固溶體，並且轉變了7xxx係鋁合金的過剩相的晶粒尺寸、數目以及形態的的固溶度，為接下來熱處理完成好組織層面的準備工作。為常用的工藝包含：單級固溶、多級固溶以及強化固溶等等。

　　3.3 時效

　　時效是經過轉變7xxx係鋁合金的時效工藝數據以優化合金的顯微組織，進而加強合金綜合性能的一類熱處理工藝。現階段較為常見的有：單級時效、雙級時效等等。

　　針對7xxx係鋁合金而言，單級時效僅僅和時間與溫度數據相關，溫度起著主導性的作用。溫度愈高，實現峰值所需要的時間也就愈少，電導率的上升也就更加之快。然而材料的強度和伸長率降低較為顯著，材料的韌性、強度以及抗SCC性等遭受時效環境的影響極其明顯。

　　雙級時效是先低溫、後高溫兩個不同的時期。在低溫背景下取得GP區為主導的細小沉淀相，部分可以在高溫時效溫度背景下平穩存在的GP區首先成核轉化，等同於形核時期。但是在後高溫時期，經過過渡相的沉淀與晶界架構的改變，進而取得均勻分布的MPt與較大不持續的GBP架構，等同於穩定化時期。雙級時效促使合金的晶界與晶內能夠析出相具備顯著的長大與粗化特點。同時伴隨第二級時效溫度的增加，晶界與晶內的析出物漸漸生長。晶界析出相的布局更為零散，其為優化合金的抗應力腐蝕性能奠定了較好的基礎，然而其強度卻不斷下降。 gf86892

　　3.4 深冷處理

　　7xxx係鋁合金經過固溶處理取得高強度韌性之時，同時存在著較多的淬火殘餘應力。在較大程度上削弱了航空部件的抗疲勞性與抗SCC性，及機械制造尺寸的不平穩性等等。因為固溶處理自身的工藝特徵，難以運用高溫以應力退火。同時很難經過機械振動、拉伸又或是壓縮等應力去除方式，所以部分專家創新出了深冷處理，同時大量應用於7xxx係鋁合金中。

　　3.5 形變熱處理

　　形變熱處理是一種經過塑性形變與熱處理相互融合的工藝方式，以優化過於沉淀相的布局與合金的架構，以得到的抗腐蝕性與強韌性。其是在1981年的時候由Wert等人所提出的一種工藝，此種工藝大都運用於字航架構的合金。相關研究表明，形變熱處理對於7475、7050合金的力學性優化有著非常顯著的成效。近幾年內，人們對於超塑性能的加強進行了大量的分析，然而針對熱處理丁藝的分析卻非常之少。