專利名稱：一種對7075鋁合金的時(shí)效工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)領(lǐng)域，是一種對7075鋁合金的時(shí)效工藝。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度鋁合金一直得到廣泛的應(yīng)用和深入研究，通常采用各種時(shí)效工藝對鋁合金 進(jìn)行處理。當(dāng)前的研究工作集中在提高性能和降低能耗方面，主要工作有細(xì)化晶粒、改變基 體沉淀相(MPt)和晶界析出相(GBP)的尺寸與分布、控制晶界無沉淀帶(PFZ)和GP區(qū)以及 采用節(jié)能時(shí)效工藝等。T6處理是7075鋁合金經(jīng)典的時(shí)效工藝，在120°C左右保溫幾十個(gè)小時(shí)，合金達(dá)到 峰值硬度，但其RSC性能較低，這是由于細(xì)小彌散分布的基體析出相(MPt)使強(qiáng)度提高，但 細(xì)小晶界析出相(GBP)降低抗應(yīng)力腐蝕性能。提高時(shí)效溫度粗化GBP可以提高抗SCC性 能，但MPt會同時(shí)粗化又導(dǎo)致合金的強(qiáng)度降低。T6時(shí)效的另一個(gè)明顯弱點(diǎn)是周期長效率低 能耗大。J. Gubicza和K. Turba等用ECAP方法處理7075合金，時(shí)效中析出相沿位錯(cuò)形核明 顯細(xì)化，提高了合金性能；Yong Peng等用脈沖電流加熱Al-Mg-Li合金，使相界處AlLi相 減少，A14Li9相消失。這兩種方法都存在著組織的不均勻性問題。研究工作的難點(diǎn)還在于 鋁合金中的無沉淀帶(PFZ)。PFZ和GBP在晶界處相間分布。一般認(rèn)為PFZ對合金的性能 有強(qiáng)烈作用，當(dāng)PFZ長度減小時(shí)材料的韌性提高；Tomo、Ogura和Hirosawa等認(rèn)為時(shí)效使 Al-Zn-Mg合金的硬度增加時(shí)PFZ會進(jìn)一步軟化，對斷裂性能有不利影響。顯然，研究鋁合金時(shí)效的新方法，細(xì)化MPt同時(shí)消除GBP和PFZ，可以同時(shí)提高強(qiáng)度 和抗SCC性能，取得階段性進(jìn)展。徐庭棟等發(fā)現(xiàn)在彈性應(yīng)力下時(shí)效，合金將發(fā)生溶質(zhì)晶界富集或貧化。這一結(jié)論主 要用于合金中的雜質(zhì)原子在晶界富集影響合金脆性的研究上，應(yīng)用這一方法處理鋁合金， 使溶質(zhì)原子發(fā)生晶界貧化從而控制GBP和PFZ的工作，目前還沒有見到有關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對7075鋁合金在彈性壓應(yīng)力下進(jìn)行時(shí)效，實(shí)驗(yàn)材料7075鋁合金的化學(xué) 成分(fft % ) =Zn 5. 85 ；Mg 2. 57 ；Cu 1. 50 ；Cr 0. 21 ；Fe 0. 16 ；Si 0. 06 ；Mn 0. 05 ；Ti 0.02 ；Al 余量。應(yīng)力時(shí)效工藝見表1，作為對比，表1中同時(shí)給出7075鋁合金的典型時(shí)效 工藝-T6處理工藝。表17075鋁合金時(shí)效工藝壓力時(shí)效T6時(shí)效時(shí)效條件120°Cx60min_120°Cx40h7075鋁合金在彈性壓應(yīng)力下進(jìn)行時(shí)效，促使其發(fā)生溶質(zhì)原子的晶界貧化從而消除 GBP和PFZ、細(xì)化MPt，提高合金的性能，顯著縮短時(shí)效保溫時(shí)間。7075鋁合金時(shí)效后的維氏硬度見表2?？梢钥闯?，應(yīng)力時(shí)效硬度達(dá)到217. 6，超過了 T6時(shí)效的201. 2，與對比時(shí)效相比提高了 36. 5%，加熱時(shí)間由40小時(shí)減少到1小時(shí)c
表2時(shí)效條件與硬度
權(quán)利要求
1.一種對7075鋁合金的時(shí)效工藝，其特征在于鋁合金在490°C保溫60min，水冷固溶 處理后，在應(yīng)力時(shí)效熱處理爐中施加彈性壓應(yīng)力進(jìn)行時(shí)效，試樣加熱溫度120°C，保溫時(shí)間 60min，載荷約為 18. 5Mpa。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對7075鋁合金的時(shí)效工藝，其彈性壓應(yīng)力時(shí)效原理適用于 2系和7系鋁合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對7075鋁合金的時(shí)效工藝。合金的化學(xué)成分(wt％)Zn5.85；Mg2.57；Cu1.50；Cr0.21；Fe0.16；Si0.06；Mn0.05；Ti0.02；Al余量。其特征是7075鋁合金水冷固溶處理后，在彈性壓應(yīng)力下進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效硬度高于其它時(shí)效方法，提高了力學(xué)性能，時(shí)效時(shí)間大幅度降低。
文檔編號C22F1/053GK102051563SQ201010592710
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉娜, 張靜武, 李慧, 緱慧陽, 要天開 申請人:燕山大學(xué)