3.2.2单级均匀化制度下7055铝合金组织分析 16

3.2.3多级均匀化制度下7055铝合金组织分析 19

3.37055铝合金的硬度测量及其分析 22

结论 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1.17055铝合金的成分

说起金属行业，首先想到的就是钢铁和铝合金，特别是改革开放以来，中国的铝制行业正不断地稳步发展，铝合金的应用也越来越广泛。近年来，各个国家不断加大了对航空航天产业的研发力度，也使得对机身材料具有更加严格的要求。主要结构材料之一的铝合金因其高强度，低密度而脱颖而出，除此，铝合金的易塑性及耐蚀性也颇受各金属行业的欢迎，并在不少的国防建设中占据着重要角色，不可或缺[1]。

为了获得性能更高的铝合金，国内外学者对Al-Zn-Mg-Cu合金进行着长年不止的研究，包括不断调整Zn/Mg比例[2],尝试不同的热处理制度[3]等。7050铝合金是1971年美国的Aloca公司以Zr元素代替Cr元素开发的新合金，在其基础上，通过增加Zn,Mg含量并降低Cu含量，开发出7150铝合金。而7055铝合金的开发又是在7150的基础上，进一步提高Zn/Mg比值，减少杂质元素而来的[4]。与此同时，随着技术的不断突破，7055铝合金具有了更优秀的强度和更佳的耐蚀性，运用十分广泛[5]。如表1-1，为7055铝合金内化学元素含量表。

表1-17055铝合金的化学元素

可以看到，7055铝合金中的主要元素分别为Zn,Mg,Cu和微量元素Zr，以及少量的杂质元素Fe和Si。合金的组织成分为大量的固溶体，其上分布的是不同尺寸的复相颗粒，这是因为大部分的合金元素在铝元素中固溶度较低，部分析出。合金元素和杂质元素百分量超过了在铝元素中的固溶极限，导致了粗大的结晶相颗粒，这是应力集中和裂纹发展的地方。

在7055铝合金中，Mg和Znd含量很高，Zn/Mg比大于3，Zn,Mg和Cu对热处理的效果的影响是不同的。Zn和Mg的浓度的增加都可以提高淬火和时效效应，但是如

果Zn含量在合金中占比超过5%以后，改变了固溶体浓度，就只能影响其淬火效应了[6]。在固溶范围内，提高Zn和Mg的能量可以大大提高强度，但7055铝合金的韧性和抗应力腐蚀性能会降低。

在7055铝合金中，Fe和Si时有害杂质，会生成部分杂质相较为粗大的粒子，在合金中主要以不溶或难溶的AlFeSi等脆性相的形式存在。在热加工变形后，容易形成沿变形方向断续排列的带状组织。塑性形变的过程中，由于具体与脆性相变形不协调，容易在相界面上形成空隙，产生轻微裂纹，显著降低了铝合金的断裂韧性。7055铝合金是在7050铝合金的基础上进一步控制这两种有害元素的含量发展起来的。7055铝合金的Fe含量一般控制在0.15%以下，Si含量控制在0.1%以下。

1.27055铝合金的性能特点

很多重要的合金或金属，在优化设计和实施前，都要预先借助一些实验方法，在大大小小不同的环境中或条件下，对材料的塑性变形进行模拟分析。这样，可以更好的了解材料的高温力学性能。铝及其合金导热性好，导电性能强，比强度高，反射效应强，易于进行塑形加工成形，是一种综合性能优异的有色金属材料，对于7055铝合金来说，了解它的室温性能特点尤为重要。7055铝合金的宏观性能(如抗拉强度、电导率、断裂韧性、抗腐蚀性能等)主要取决于最终的微观组织(基体沉淀相、晶界沉淀相和晶间无析出带)的形状与特性。