鋁合金薄板各向異性研究.pdf

1、鋁合金薄板以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕和易成形等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。鋁合金薄板在不同取向條件下的力學(xué)性能有差異，叫做各向異性。各向異性受合金元素，熱處理?xiàng)l件，軋制制度等因素影響，是薄板研究應(yīng)用的一個(gè)重要方面。通常薄板平行軋制方向的強(qiáng)度比垂直軋制方向的強(qiáng)度高，但有時(shí)垂直軋向的強(qiáng)度比平行軋制方向的高，稱為反常各向異性。本文通過拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)，OM組織觀察，SEM和TEM電子顯微組織觀察，研究了7050、2024、5083、Al-Mg-Si、

2、中強(qiáng)可焊Al-Zn-Mg合金薄板及不同熱處理狀態(tài)7050合金薄板，和不同含Zr量7150合金薄板的各向異性。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)除7050和6#中強(qiáng)可焊Al-5.0Zn-1.6Mg合金薄板外，2024，5083，1#、2#、3#、4#、5#中強(qiáng)可焊Al-5.0Zn-1.6Mg，31#Al-0.5Mg-0.3 Si，40#Al-1.0Mg-0.9Si-0.8Mn-0.4Cu合金薄板強(qiáng)化熱處理后，其力學(xué)性能均未出現(xiàn)反常各向異

3、性，添加Zr元素合金薄板容易出現(xiàn)力學(xué)性能反常各向異性。
　　(2)中強(qiáng)可焊Al-5.0Zn-1.6Mg合金中加入0.2％左右的Zr可明顯細(xì)化晶粒，強(qiáng)化熱處理后合金中存在針狀成分接近Al3Zr的相，長(zhǎng)度在900nm～9μm左右，晶界析出了成分接近Al2Mg3Zn3的析出相，尺寸在50nm左右，組織中出現(xiàn)部分不均勻的纖維狀非再結(jié)晶組織，合金薄板強(qiáng)度升高，延伸率下降，且強(qiáng)度易出現(xiàn)反常各向異性。
　　(3)含Zr的7050合金薄板強(qiáng)

4、化熱處理后力學(xué)性能出現(xiàn)反常各向異性。該合金薄板經(jīng)470℃×1h+482℃×不同時(shí)間雙級(jí)固溶處理時(shí)，第二級(jí)482℃增加其反常各向異性的程度
　　(4)7050合金薄板經(jīng)470℃×1h+482℃×不同時(shí)間雙級(jí)固溶處理時(shí)，殘留的第二相主要是Al2CuMg，Al7Cu2Fe，Al3(Zr1-xTix)型的粒子，其中Al2CuMg型的粒子形貌主要是未溶完全的圓形相，Al7Cu2Fe型的結(jié)晶相的形貌主要是長(zhǎng)的不規(guī)則橢圓相，Al3(Zr1-xT

5、ix)型的粒子的形貌主要是規(guī)則的長(zhǎng)方形相。而且該合金薄板經(jīng)470℃×1h+482℃×30min固溶處理其粗大相的溶解效果最好，組織回復(fù)再結(jié)晶程度低，亞晶組織長(zhǎng)大緩慢，合金平均晶粒尺寸維持在一個(gè)較低水平，基體時(shí)效后的強(qiáng)度最高。
　　(5)添加Zr的Al-6.4Zn-2.35Mg-2.2Cu合金薄板力學(xué)性能出現(xiàn)反常各向異性，Zr使該合金薄板晶粒明顯細(xì)化，晶粒隨Zr含量從0.04％增加到0.20％而明顯的減小，到含Zr量達(dá)到0.16％時(shí)