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1、第42卷第4期有色金屬加工VO1．42No．42013年8月NONFERR0USMETALSPR0CESSINGAugust2013Zr元素對(duì)超高強(qiáng)鋁合金微觀組織及力學(xué)性能的影響張文靜，任偉才，鄧楨楨，郭富安，何振波(1蘇州有色金屬研究院有限公司，江蘇省蘇州215026)(2東北輕合金有限公司，黑龍江省哈爾濱150060)摘要：研究了zr元素對(duì)Al—Zn—Mg—Cu系合金微觀組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，合金的強(qiáng)度隨著zr含量的增加而提高，當(dāng)zr含量為0．12wt％時(shí)，合金的強(qiáng)度和延伸率出現(xiàn)峰值。當(dāng)zr含量>0．12wt％時(shí)隨著zr含量的增加合金強(qiáng)度降低，這是因?yàn)楹辖鹬?/p>
2、的zr含量過(guò)高時(shí)，會(huì)析出粗大的Alzr初生相，降低了合金凝固時(shí)固溶在基體中的zr含量，從而使zr的有益作用降低。添加．zT可抑制合金的再結(jié)晶，使合金組織細(xì)化，提高了合金的抗剝落腐蝕性能。TEM分析發(fā)現(xiàn)zr含量為0．12wt％的鋁合金固溶態(tài)下Al，zr顆粒比較細(xì)小，且分布比較均勻，Alzr的平均直徑約為16．6nm。研究結(jié)果表明，對(duì)于所研究的超高強(qiáng)鋁合金，zr的最佳添加范圍為0．10％一0．12wt％。關(guān)鍵詞：鋯；超高強(qiáng)鋁合金；力學(xué)性能；微觀組織；剝落腐蝕性能中圖分類(lèi)號(hào)：TG146．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—6795(2013)04—0008一O4A1一Zn—Mg
3、—Cu超高強(qiáng)鋁合金具有密度低、強(qiáng)185℃／2h+120％／24h的多級(jí)時(shí)效熱處理，并進(jìn)行了度高、熱加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，是航空航天領(lǐng)域的主要力學(xué)性能和剝落腐蝕性能的分析測(cè)試。普通金相試結(jié)構(gòu)材料?，F(xiàn)代航空航天工業(yè)的發(fā)展，對(duì)超高強(qiáng)鋁合樣經(jīng)拋光后采用Keller試劑腐蝕，在奧林巴斯GX51金的強(qiáng)度和綜合性能提出了更高的要求。在Al—zn金相顯微鏡下觀察微觀組織。為研究鋯元素在合金—Mg—Cu系合金中添加適量的Mn、Cr等元素后，合中的析出及分布采用透射電鏡對(duì)固溶態(tài)試樣進(jìn)行了金的抗應(yīng)力腐蝕性能得到顯著改善，但合金的淬火敏微觀組織分析，加速電壓為120kV。透射電鏡試樣按感性卻大大增加
4、。。為此，F(xiàn)rindlyander于1956年首常規(guī)方法制取。剝落腐蝕試驗(yàn)根據(jù)航標(biāo)HB5455“鋁次嘗試在鋁合金中添加zr元素代替Mn和cr，發(fā)現(xiàn)合金剝層腐蝕試驗(yàn)方法”的要求，試驗(yàn)條件為試樣在zr在改善A1一Zn—Mg—Cu系鋁合金的抗應(yīng)力腐蝕234g／L氯化鈉，50g／L硝酸鉀，6．5mL／L硝酸的溶液性能的同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致合金的淬火敏感性，由此開(kāi)發(fā)出中浸泡，試驗(yàn)溫度恒定為25-I-2℃，在0—24h內(nèi)不間了世界上第一個(gè)超高強(qiáng)鋁合金一B961I。目前，zr元斷觀察，并用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行照相記錄，48h后按照HB素已成為發(fā)展超高強(qiáng)鋁合金的必需合金化元素，zr在5455“鋁合金剝層
5、腐蝕試驗(yàn)方法”評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)鋁合金中的作用也引起了材料工作者的極大興趣。評(píng)定。本文重點(diǎn)考察zr元素在超高強(qiáng)鋁合金中合適的添加表1實(shí)驗(yàn)用合金化學(xué)成分范圍及對(duì)合金微觀組織和綜合性能的影響。Tab．1Chemicalcompositionofalloys(wt％)1實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)用鋁合金成分見(jiàn)表1，合金半連續(xù)鑄錠尺寸為180ramX360mmX2000ram，在470c【=左右均勻化處理24h后銑面，430oC保溫40mins后熱軋成25ram厚的板材，終軋溫度310％，總變形量為85％。為研究不同zr元素對(duì)合金性能的影響，對(duì)試樣進(jìn)行了475oC／2h的固溶熱處理及水淬然后進(jìn)行12
6、0oC／24h+收稿日期：2012—10—3114有色金屬加工第42卷熱應(yīng)力開(kāi)裂很難避免；②多液穴鑄造解決了鑄錠結(jié)晶器中心與模壁溫度差值大的矛盾。在冷卻強(qiáng)度與鑄造速度合理匹配情況下，可完全避免熱應(yīng)力開(kāi)裂。參考文獻(xiàn)[1]潘冬、許慶彥、葉小剛、柳百成．鋁合金半連續(xù)鑄造過(guò)程中的液穴溫度分布．清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009年(2)：206—209．f2]重有色金屬材料加工手冊(cè)、(第二分冊(cè))、北京：冶金工業(yè)出版社1979，175—177．[3]婁花芬、黃亞飛、馬克定．銅及銅合金熔煉與鑄造．湖南：中南大學(xué)出版社，2010，125—126．4結(jié)論①單液穴鑄造時(shí)，對(duì)鑄坯截面積大的鑄
7、錠來(lái)講，CauseandControIofThermaIStressCrackingfortheHighCopperAlloyslabwithSemi——continuousCastingGAOKe(ChinaleoShanghaiCopperCo．．Ltd，Shanghai200940，China)Abstract：Throughanalysisofthermalstresscrackingreasons，thattemperaturediferencebetweenthemouldcavitycenterandinners
