7050铝合金时效强化行为研究.docx

工学硕士学位论文7050 铝合金时效强化行为研究PRECIPITATION HARDENINGBEHAVIOR OF 7050 ALUMINUMALLOY吴奭登哈尔滨工业大学2006 年 6 月国内图书分类号：TU512.1 国际图书分类号：673工学硕士学位论文7050 铝合金时效强化行为研究硕 士 研究生： 吴奭登导师： 甄良 教授申 请 学 位： 工学硕士 学 科、专 业： 材料学所 在 单 位： 材料科学与工程学院答 辩 日 期： 2006年6月授予学位单位： 哈尔滨工业大学Classified Index: TU512.1U.D.C: 673Dissertation for the Master Degree in EngineeringPRECIPITATION HARDENINGBEHAVIOR OF 7050 ALUMINUMALLOYCandidate:Wu ShidengSupervisor:Prof. Zhen LiangAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringSpeciality:Materials ScienceAffiliation：School of Materials Scienceand EngineeringDate of Defence:June, 2006Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘 要本文用常温拉伸试验测试了 7050 铝合金在不同热处理工艺下的力学性 能，利用 XRD、TEM、SAXS、DSC 等方法对合金不同时效状态的微观组 织结构进行了分析，研究了热处理对 7050 铝合金力学性能以及微观组织的 影响规律， 并精确表征了析出相的尺寸分布、半径以及体积分数， 并对 7050 铝合金的时效强化模型进行了修正。研究结果表明，单级时效时，屈服强度和抗拉强度随着时效时间的延长 而增加，160℃时效比 120℃增加的速度要快。对于 120℃时效，时效 24h 时 屈服强度达到较高数值，随后基本保持不变；160℃时效 8h 就达到峰值，随 后随着时效时间的延长，屈服强度和抗拉强度呈下降趋势。双级时效能获得 较高的综合力学性能，120℃/4h＋160℃/3h 时效的抗拉强度、屈服强度、和 延伸率分别为 627MPa，571MPa，11.5％。7050 铝合金 120℃时效 24h 后主要为 η′相，尺寸为几个纳米左右，分布十分弥散，同时存在少量的 GP 区。160℃时效 24h 后除了 η′相和少量的 GP 区外，主要为平衡相 η。晶界无析出带的宽度随时效温度提高和时效时间的 延长而增大。120℃时效 24h 后晶界析出相连续分布，晶界无析出带很窄。 160℃时效 24h 后晶界析出相呈断续分布，晶界无析出带得到明显的宽化。7050 铝合金沉淀过程是一个形核、长大、溶解和粗化的过程。在一定的时效温度下，析出相的半径随时效时间的增加而增加，开始形核长大阶段 其增大速度较快，在随后的粗化阶段变慢。在 120℃的时效温度下，析出相 长大速度缓慢，经过 60h 长时间时效析出相尺寸仍然细小。在 160℃下，析 出相长大速度开始较快，随着时间延长其速度逐渐减小。析出相体积分数随 时效时间的变化经历了一个先降低后增加，经相当长时间时效后有轻微下降 的趋势。当时效温度较低(120℃)或者在时效早期（有相当部分的 GP 区组织存 在）时，“弱钉扎”模型能很好地预测 7050 铝合金的时效弥散强化作用大 小，此时析出相的沉淀强化大小同时由析出相的体积分数和半径共同决定。 当时效温度在 120℃～160℃之间，“强钉扎”模型能更为准确的预测时效整 个过程的沉淀强化大小。即在时效早期，析出相的弥散强化作用主要由体积 分数所决定，作用机制为位错切过。随着时效时间的延长，析出相粗化，其 逐渐转变为由析出相半径所决定，作用机制为位错绕过。- I -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文关键词 7050铝合金 时效 微观组织 小角X射线散射 强化模型- II -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractMechanical properties of 7050 aluminum alloy under different heat treatments have been measured by room temperature tensile test. The microstructure was studied by optical metallography (OM), transmission electron microscope