Co對7085鋁合金微觀組織及淬透性的影響.pdf

1、7085鋁合金是2002年美國Alcoa公司在7050和7150鋁合金的基礎(chǔ)上降低雜質(zhì)元素Si、Mn含量并提高Zn/Mg比而研制公開的專利合金，強(qiáng)度高、韌性好、抗疲勞并且淬火敏感性低，其淬透厚度可達(dá)300mm。但隨著航空航天裝備的減重增效要求的不斷提高，厚截面大規(guī)格鋁合金材料發(fā)展需求越來越迫切。7085的淬透性需設(shè)法進(jìn)一步提高。本文以7085鋁合金(質(zhì)量分?jǐn)?shù)wt％:7.0～8.0Zn，1.2～1.8Mg，1.3～2.0Cu，0.08～0

2、.15Zr)為基體合金，通過鑄造冶金方法設(shè)計(jì)在其中加入0、0.05、0.1、0.2、0.4％的Co，熔煉出來的合金中Co含量分別為0、0.05、0.095、0.2、0.39％。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及透射電鏡觀察五種不同Co含量的合金的微觀組織及DSC曲線，測試固溶后不同方式（室溫水冷、空冷）冷卻并時(shí)效（人工時(shí)效、自然時(shí)效）后合金的硬度、電導(dǎo)率、淬透性、常溫拉伸性能、抗晶間腐蝕性能，并分析評估Co對合金淬透性的影響。研究得出下列結(jié)論:

3、
　　(1)淬透性由7085基體鋁合金的92％提高到添加0.095％Co的合金的95％，淬透性提高3％;而Co添加量過少(0.05％)或過多(≥0.2％)時(shí)，基體合金的淬透性都會(huì)降低。
　　(2)添加適量的Co(0.095％)會(huì)降低合金強(qiáng)度的淬火敏感性，而添加過量的Co(0.39％)會(huì)增加合金強(qiáng)度的淬火敏感性。當(dāng)添加0.39％Co時(shí)，合金固溶水淬后的硬度及拉伸強(qiáng)度會(huì)高于7085基體合金，這與合金中大量高硬度富Co相產(chǎn)生的多相

4、組織的疊加強(qiáng)化作用有關(guān)。而其他合金的硬度值都要低于基體合金。
　　(3)添加不同含量的Co會(huì)影響粒子激發(fā)再結(jié)晶形核的核心數(shù)量，從而影響再結(jié)晶程度，使得淬火及時(shí)效時(shí)粗大η平衡相的形成數(shù)量及分布不同，直接導(dǎo)致淬透性能的差異。合金再結(jié)晶程度為2＃(0.05％Co)＞5＃(0.39％Co)＞4＃(0.2％Co)＞1＃(0％Co)＞3＃(0.095％Co),3＃合金再結(jié)晶程度明顯低于另四種成分的合金。這表明添加0.095％的Co可以提高合金

5、抑制再結(jié)晶能力，有利于形變回復(fù)組織的保持，減少慢速率淬火時(shí)平衡相的形核析出，提高合金淬透性。
　　(4)隨著Co添加量的增加，合金電導(dǎo)率持續(xù)下降。對于自然時(shí)效的合金，隨自然時(shí)效時(shí)間的延長，水冷、空冷兩種冷卻方式的合金電導(dǎo)率會(huì)持續(xù)降低;對于人工時(shí)效的合金，隨人工時(shí)效的進(jìn)行，空冷合金電導(dǎo)率持續(xù)升高，而水冷合金電導(dǎo)率先快速下降而后持續(xù)升高。
　　(5)水冷合金的耐蝕性優(yōu)于空冷合金;同種熱處理狀態(tài)的合金，隨著Co添加量的增加，添加過