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7075AL-Zn-MgCu铝锌镁铜合金

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7075AL-Zn-MgCu铝锌镁铜合金

  • 所属分类:7系铝板

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  • 发布日期:2019/10/21
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一、7075AL-Zn-MgCu铝锌镁铜合金简介

AL-Zn-MgCu合金为热处理可强化合金,起主要强化作用的元素  为锌和镁,铜也有一定强化效果,但其主要作用是提高材料的抗廣蚀  性能。

二、7075铝合金中各元素的作用

(1)锌和镁:锌、镁是主要强化元素,它们共同存在时会形成n(MgZn2)和T(Al2Mg2Zn3)相。n相和T相在铝中溶解度很大,且随温度升降剧烈变化,Mgm2在共晶温度下的溶解度达28%,在室温下会降低到4%~5%,有很强的时效强化效果,锌和镁含量的提高可使强度、硬度大大提高,但会使塑性、抗应力腐蚀性能和断裂韧性降低。 

 (2)铜:当(Zn):w(Mg)>2.2,且铜含量大于镁含量时,铜 与其他元素能产生强化相S( CuMa2)而提高7075铝合金的强度,但在与之 相反的情况下S相存在的可能性很小。铜能降低晶界与晶内电位差,  还可以改变沉淀相结构和细化晶界沉淀相,但对PFZ的宽度影响较  小,它可抑制沿晶开裂的趋势,因而可改善合金的抗应力腐蚀性能。然而当v(Cu)>3%时,合金的抗蚀性反而变坏。铜能提高合金过饱  和程度,合金在100~200℃时可加速人工时效过程,扩大G.P区的  稳定温度范围,提髙抗拉强度、塑性和疲劳强度。此外,美国F.S  Iin等研究铜含量对7×ⅹ×系铝合金疲劳强度的影响,发现铜含量 在不太高的范围内,随着铜含量的增加,周期应变疲劳抗力和断裂韧性提高,并在腐蚀介质中降低裂纹扩展速率,但铜的加入有产生晶间腐蚀和点腐蚀的倾向。另有资料介绍,铜对断裂韧性的影响与(Zn):w(Mg)比值有关,当比值较小时,铜含量愈高,韧性愈差;当比值大时,即使铜含量较高,韧性仍然很好。

(3)锰、铬:添加少量的过渡族元素锰、铬等,对合金的组织和性能有明显的影响。这些元素可在铸锭均匀化退火时产生弥散的质点,阻止位错及晶界的迁移,从而提高铝锌镁铜铝合金再结晶温度,有效地阻止晶粒的长大,可细化晶粒,并保证组织在热加工及热处理后保持未再结晶或部分再结晶状态,使强度提高的同时具有较好的抗应力腐蚀性能。在提高抗应力腐蚀性能方面,加铬比加锰效果好。加入(Cr)=0.45%时,其抗应力腐蚀开裂寿命要比加同量锰时长几十至上百倍。

(4)锆:最近出现用锆代替铬和锰的趋势。锆可大大提高合金  的再结晶温度,无论是热变形还是冷变形,在热处理后均可得到未再结晶组织,锆还可提髙铝锌镁铜铝合金的淬透性、可焊性、断裂韧性、抗应  力腐蚀性能等。

(5)钛和硼:钛、硼能细化7075合金铝板在铸态时的晶粒,并提高7075铝合金的再结晶温度。

(6)铁和硅:铁和硅在7××x系铝合金中是有害杂质,主要  来自于原材料,以及熔炼、铸造中使用的工具和设备。这些杂质主要以硬而脆的FeAl3和游离的硅形式存在。这些杂质还与锰、铬形成(FeMn)Al4、(FeMn)Si2A3、Al( FeMnCr)等粗大化合物。FeAl有细化晶粒的作用,但对抗蚀性影响较大,随着不溶相含量的增加,不溶相的体积分数也在增大,这些难溶的第二相在变形时会破碎并  拉长,出现带状组织,粒子沿变形方向呈直线状排列,由短的互不  相连的条状组成。由于杂质颗粒分布在晶粒内部或者晶界上,在塑性变形时,在部分颗粒-基体边界上发生孔隙,产生微细裂纹,成  为宏观裂纹源,同时它也促使裂纹的过早发展。此外,它对疲劳裂  纹的成长速度有较大的影响,在破坏时它具有一定的减少局部塑性的作用。

7075铝合金

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关键词:7075铝合金,铝锌镁铜合金,7075AL-Zn-MgCu

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