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7449铝合金T79热处理工艺及组织性能研究

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7449铝合金T79热处理工艺及组织性能研究

作者：刘英北京有色金属研究总院

学位级别：硕士

7449铝合金是一种新型高强韧铝合金,主要应用于飞机上机翼蒙皮、桁条和翼肋,目前已在空客A380上得到应用。由于国外对7449铝合金的热处理工艺实行了知识产权保护,7449合金的工艺细节尚未公开,尤其是T79时效制度,同时,国内对此合金的系... 详细信息

7449铝合金是一种新型高强韧铝合金,主要应用于飞机上机翼蒙皮、桁条和翼肋,目前已在空客A380上得到应用。由于国外对7449铝合金的热处理工艺实行了知识产权保护,7449合金的工艺细节尚未公开,尤其是T79时效制度,同时,国内对此合金的系统化研究也尚未见报道。本文采用金相显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能、压缩试验、断裂韧性和剥落腐蚀试验等分析测试方法,系统研究了7449合金不同状态下的微观组织和性能,确定了合金适宜的T79热处理工艺,对国内航空航天用高强铝合金的研究发展具有重要意义。半连续铸造7449铝合金铸态组织存在明显的枝晶偏析和成分偏析,非平衡共晶组织α(Al)+Mg(Al,Zn,Cu)2沿晶界呈连续网状分布,非平衡共晶相Mg(Al,Zn,Cu)2的开始熔化温度为477℃。合金经(440℃/12h)+(470℃/24h)均匀化热处理后,共晶相回溶充分,晶内弥散析出Al3Zr粒子。合金挤压态组织中,细小的MgZn2相和少量的S(A12CuMg)相沿挤压方向呈流线分布,开始熔化温度分别为476℃和484℃。合金经470℃/3h单级固溶处理后,第二相回溶充分,T6态抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为667MPa.610MPa和13.2%,再结晶程度较大、为8.14%。对合金进行双级固溶处理,经第一级低温保温,合金发生回复、释放大量变形储能,可使第二级高温保温过程中发生再结晶的程度大大降低,即使延长第二级保温时间,再结晶比例增大也不明显。合金经450℃/1h+1h↑+475℃/1h,2h,4h固溶处理后的再结晶比例分别为2.99%,3.53%,3.41%。合金经450℃/lh+1h↑+475℃/2h固溶、120℃/24h峰时效处理后,晶内沉淀相主要为与基体半共格的板片状η'相,强化效果明显,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为671MPa,621MPa和13.4%。合金经不同的双级过时效处理,晶内弥散的η沉淀相逐渐发生转变,生成与基体非共格的η平衡相,合金强度有所下降。合金经115℃/6h+150℃/18h双级时效后电导率为35.9%IACS,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为656MPa.630MPa和12.4%;L向压缩强度和压缩屈服强度分别为650MPa和633MPa。合金峰时效状态下抗剥落腐蚀能力较好,其剥落腐蚀等级为EA;经不同双级时效后,在相同的第二级时效温度下随着时效时间的延长,抗剥落腐蚀能力稍有下降,但降低的趋势不明显。合金经115℃/6h+150℃/18h时效处理后剥落腐蚀等级为EB-合金经115℃/6h+150℃/(10,18,26)h不同双级时效处理后,T-L向断裂韧性值在26-29MPa·m1/2之间;经115℃/6h+155℃/(10,18,26)h不同双级时效处理后,T-L向断裂韧性值在27-32MPa·m1/2之间。合金经115℃/6h+150℃/18h时效后断裂韧性为28.1MPa·m1/2,获得了良好的综合性能的匹配,可以作为合金适宜的T79时效制度。

关键词： 7449铝合金均匀化固溶 T79时效微观组织断裂韧性

固溶处理对7449铝合金激光焊接接头组织和性能的影响

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金属热处理 2017年第9期42卷 1-5页

作者：钟利萍王旭赵丽郭晶晶中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中南林业科技大学机电工程学院湖南长沙410004 深圳创维-RGB电子有限公司广东深圳518108

通过激光焊接方法对7449铝合金进行焊接,并对焊接接头整体进行焊后固溶处理。运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计、疲劳试验机等方法对固溶处理前后的焊接接头进行显微组织观察以及宏观力学性能表征。结果表明,7449铝... 详细信息

通过激光焊接方法对7449铝合金进行焊接,并对焊接接头整体进行焊后固溶处理。运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计、疲劳试验机等方法对固溶处理前后的焊接接头进行显微组织观察以及宏观力学性能表征。结果表明,7449铝合金激光焊接接头在固溶处理之后,其接头组织分布更加均匀,晶粒尺寸略有增大,第二相粒子明显减少;拉伸时,固溶处理前后焊接接头的断裂位置均在焊缝和熔合线附近;固溶处理前后焊接接头的抗拉强度分别为268.4 MPa和425.6 MPa,焊接接头的平均显微硬度分别为111.2 HV20和141.8 HV20;经固溶处理后,焊接接头的断裂方式由固溶处理前的沿晶断裂变为韧性断裂。

关键词： 7449铝合金激光焊接固溶处理焊接接头组织与性能

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时效处理对7449铝合金组织和性能的影响

金属热处理 2013年第5期38卷 92-95页

作者：王凤春李志辉刘英李锡武张永安东北轻合金有限责任公司黑龙江哈尔滨150060 北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088

通过电导率、力学性能测试和高分辨率电子显微镜分析,研究了时效处理对7449铝合金组织和性能的影响。研究结果表明,经120℃×24 h峰时效处理后,合金中主要强化相为与基体半共格的η'相和共格的GP区,合金可以获得高的强度性能,抗拉强度... 详细信息

通过电导率、力学性能测试和高分辨率电子显微镜分析,研究了时效处理对7449铝合金组织和性能的影响。研究结果表明,经120℃×24 h峰时效处理后,合金中主要强化相为与基体半共格的η'相和共格的GP区,合金可以获得高的强度性能,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到671 MPa、621 MPa和13.4%,但电导率偏低,为31.1%IACS。采用双级时效处理,可使合金在保持较高强度的同时获得高的电导率;随第二级时效时间的延长,电导率呈增大趋势,而硬度和强度性能均先增大后减小。合金经115℃×6 h+150℃×18 h时效后可以获得强度性能和电导率的良好匹配,抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率值分别达到656 MPa、630 MPa、12.4%、36.0%IACS,T-L向断裂韧性为28.1 MPa·m1/2;合金中主要的强化相为与基体半共格的η'相和非共格的η相。

关键词： 7449铝合金时效性能组织

固溶处理工艺对7449铝合金组织和性能的影响

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金属热处理 2013年第10期38卷 14-17页

作者：钟利萍赵丽李保健郑子樵周龙中南林业科技大学机电工程学院湖南长沙410004 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 湖南博云新材料股份有限公司湖南长沙410205

通过硬度、电导率、拉伸试验及金相分析,研究了在460、475、490℃分别保温30、60、120 min的固溶工艺对7449铝合金组织和性能的影响。结果表明,475℃×1 h是该合金最优的固溶工艺,此时合金的综合性能最佳;且固溶处理+自然时效态合金的... 详细信息

通过硬度、电导率、拉伸试验及金相分析,研究了在460、475、490℃分别保温30、60、120 min的固溶工艺对7449铝合金组织和性能的影响。结果表明,475℃×1 h是该合金最优的固溶工艺,此时合金的综合性能最佳;且固溶处理+自然时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为561.32 MPa、362.19 MPa、22.92%;合金的固溶处理过烧温度为490℃;在固溶处理中,固溶温度比保温时间对该合金性能的影响更大。

关键词： 7449铝合金固溶工艺显微组织力学性能电导率

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7449铝合金铸锭均匀化工艺及组织分析

有色金属加工 2018年第5期47卷 23-28页

作者：杨路陈立超祝哮张宇刘兆伟辽宁忠旺集团有限公司辽宁辽阳111003

采用不同均匀化处理制度,分析不同均匀化制度处理后的7449铝合金铸锭力学性能和微观组织,同时对铸锭不同位置进行能谱分析。研究结果表明,7449合金铸锭在经过440℃×12h+470℃×24h均匀化处理后,力学性能也更加优异,第二相回溶更充分,... 详细信息

采用不同均匀化处理制度,分析不同均匀化制度处理后的7449铝合金铸锭力学性能和微观组织,同时对铸锭不同位置进行能谱分析。研究结果表明,7449合金铸锭在经过440℃×12h+470℃×24h均匀化处理后,力学性能也更加优异,第二相回溶更充分,消除了晶内偏析且无过烧现象,析出大量细小的弥散颗粒,钉扎晶界和亚晶界,只残留少许未溶相;大部分MgZn_2都已经回溶到基体中,析出的强化相主要为S相和T相,杂质Fe和Si的主要存在形式为Al_7Cu_2Fe和游离Si。

关键词： 7449铝合金力学性能微观组织晶内偏析

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7449铝合金的半连续铸造工艺分析设计

铝加工 2019年第1期42卷 53-56页

作者：杨路赵鑫郭洋于长富马国强孙巍辽宁忠旺集团有限公司辽宁辽阳111003

针对7449铝合金合金化程度高,在半连续铸造过程中裂纹倾向大,难于成型等难题,研究了直径为310mm铸锭的半连续铸造工艺。研究结果表明:在熔炼温度730℃,控制盘尾温度690～710℃,开始、中间、结束的铸造速度分别为30～35、35～40、45～50m... 详细信息

针对7449铝合金合金化程度高,在半连续铸造过程中裂纹倾向大,难于成型等难题,研究了直径为310mm铸锭的半连续铸造工艺。研究结果表明:在熔炼温度730℃,控制盘尾温度690～710℃,开始、中间、结束的铸造速度分别为30～35、35～40、45～50mm/min,冷却水压为0.03～0.06MPa的情况下,铸造过程稳定,制品表面质量良好且成分偏析小。该工艺研究结果对今后的7449合金工业化生产有一定的指导参考作用。

关键词： 7449铝合金半连续铸造熔炼温度冷却水压

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7449铝合金铸锭均匀化工艺及组织分析

7449铝合金铸锭均匀化工艺及组织分析

2019年中国铝加工产业年度大会暨中国（邹平）铝加工产业发展高峰论坛

作者：杨路孙巍祝哮张宇刘兆伟辽宁忠旺集团有限公司

目前国内对7449铝合金系统化研究较少,本文意在通过对7449铝合金均匀化工艺的研究和组织分析,对铸锭后续挤压加工、热处理研究做良好的技术储,总结出适合工业化生产的均匀化制度。当7449铝合金铸锭在经过440℃×12h+470℃×24h均匀化处... 详细信息

目前国内对7449铝合金系统化研究较少,本文意在通过对7449铝合金均匀化工艺的研究和组织分析,对铸锭后续挤压加工、热处理研究做良好的技术储,总结出适合工业化生产的均匀化制度。当7449铝合金铸锭在经过440℃×12h+470℃×24h均匀化处理后,第二相回溶充分,组织均匀且无过烧现象,性能良好。

关键词： 7449铝合金军工材料均匀化组织

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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7449铝合金板材各向异性研究

7449铝合金板材各向异性研究

作者：刘文静中南林业科技大学

学位级别：硕士

7XXX系铝合金由于具有高的比强度和高硬度、韧性优良及耐腐蚀性能良好等优点,广泛应用于航空航天及民用工业。随着航空航天领域对材料使用性能的要求越来越高,材料保持高强度的同时还应具有较好的抗应力腐蚀性能。该系铝合金属于时效强... 详细信息

7XXX系铝合金由于具有高的比强度和高硬度、韧性优良及耐腐蚀性能良好等优点,广泛应用于航空航天及民用工业。随着航空航天领域对材料使用性能的要求越来越高,材料保持高强度的同时还应具有较好的抗应力腐蚀性能。该系铝合金属于时效强化型合金,合金性能受固溶及时效工艺的影响作用较大。经过不同的成形与热处理工艺后的基体组织、析出相及微观织构的不同,导致材料拉伸性能以及断裂韧性呈现出各向异性。如何控制与利用力学性能的各向异性是这类合金研究课题的一个重要方面。本文采用硬度测试、拉伸性能测试、断裂韧性测试,结合金相观察、扫描电镜及透射电镜观察和XRD分析,研究了7449-T7951态厚板力学性能及断裂韧性不均匀性和单级时效、双级时效及回归再时效处理的7449铝合金薄板力学性能的各向异性;探讨了7449板材组织与性能的不均匀性及各向异性的影响因素及形成机理。论文研究得到了以下成果：7449-T7951铝合金厚板,沿厚度方向不同位置的组织与性能表现出不均匀性,从表层到中心抗拉强度先下降后上升,最大差值为40.6Mpa;同时,同一厚度层呈现出平面各向异性,中心层抗拉强度的平面各向异性指数IPA最大,为7.3%。7449铝合金薄板主要的时效析出过程为：α(过饱和固溶体)→共格GP区→半共格η'相(亚稳态MgZn2)→非共格相η(稳态MgZn2)。不同的时效状态下,7449合金板材的平面各向异性有着大致相似的规律：与轧向成30°或45°方向的强度较低。而评定各向异性的IPA大小却不同,回归再时效(RRA)态合金板材的力学性能的IPA最小,为5.03%。通过RRA处理后,合金板材不仅兼具高的强度和抗腐蚀性能,而且各方向力学性能最为均匀。7449铝合金板材主要的织构类型为黄铜型织构和高斯织构两种。用schmid因子分析了织构对合金板材屈服强度各向异性的影响,计算分析得出织构的存在是造.成合金板材屈服强度各向异性的主要原因。具有方向性的第二相粒子的分布及纤维组织也是影响7449板材强度各向异性的重要因素。

关键词： 7449铝合金热处理工艺拉伸性能断裂韧性组织织构各向异性

7449高强韧铝合金均匀化热处理及微观组织演变

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稀有金属 2012年第4期36卷 529-534页

作者：刘英朱宝宏张永安李锡武刘红伟熊柏青北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱分析(EDS)、差示扫描量热(DSC)、X射线物相分析(XRD)研究了7449高纯高强韧铝合金均匀化热处理制度及其微观组织演变。结果表明:7449合金铸锭组织存在枝晶偏析,Zn,C... 详细信息

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱分析(EDS)、差示扫描量热(DSC)、X射线物相分析(XRD)研究了7449高纯高强韧铝合金均匀化热处理制度及其微观组织演变。结果表明:7449合金铸锭组织存在枝晶偏析,Zn,Cu原子沿晶界偏析严重,非平衡共晶相沿晶界呈连续网状分布,共晶相组成为α(Al)+Mg(AlZnCu)2四元相,初始回溶温度为477℃;合金经不同均匀化热处理后,非平衡共晶相发生回溶,且析出弥散分布的Al3Zr粒子。研究了不同的均匀化热处理制度对7449合金微观组织的影响,均匀化热处理温度越高,合金非平衡共晶相回溶效果越好,合金经(440℃/12 h)+(470℃/24 h)均匀化热处理后第二相回溶充分,且析出弥散的Al3Zr粒子,抑制后续加工和固溶处理过程中的再结晶。最终确定合金合理的均匀化热处理制度为(440℃/12 h)+(470℃/24 h)。

关键词： 7449铝合金均匀化热处理共晶相微观组织