固溶工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

作者：李彩琼; 夏琳; 王明刚; 樊梦丽; 孙有政; 余鑫祥^*

来源：材料热处理学报, 2023, 44(11): 52-61.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2023-0278

• Al-Zn-Mg-Cu合金
• 固溶工艺
• 微观组织
• 拉伸性能
• 晶间腐蚀

首先对Al-Zn-Mg-Cu合金分别进行了二级固溶处理(450℃×30 min+470℃×60 min)和三级固溶处理(450℃×30 min+470℃×60 min+485℃×30 min),随后对其进行了120℃时效24 h的处理。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等研究了不同工艺固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和性能的影响，并对固溶时效态合金的拉伸性能和晶间腐蚀性能进行了测试。结果表明：与二级固溶工艺相比，经过三级固溶工艺处理后，Al-Zn-Mg-Cu合金中高温残留相Al2CuMg得到有效消除，合金时效态样品晶间腐蚀24 h后最大侵蚀深度由250.78μm降至124.22μm,同时合金的拉伸性能得到提升，抗拉强度由601 MPa提升至653 MPa,屈服强度由546 MPa提升至596 MPa,断后伸长率由10.3%提升至14.5%。这主要是由于Al2CuMg残留相在固溶过程中的消除提高了淬火态Cu、Mg溶质原子的过饱和度，增加了晶内析出相的体积分数，即晶内析出相与位错相互作用的剪切强化效果得以提升。同时拉伸过程中可能发生在Al2CuMg粗大相附近的应力集中也被减弱，合金的塑性得到改善。此外，Al2CuMg残留相的消除提高了合金在时效过程中晶界析出相中的Cu含量，提高了其晶间腐蚀性能。

• 单位
  烟台南山学院; 山东南山铝业股份有限公司