7050铝合金铆钉线材生产工艺

采用多种配模方案,控制各种不同的加工率,建立工艺参数与组织、性能之间的关系,确定了７０５０铝合金Ｈ１３、Ｔ７３状态铆钉线材的最佳睡产工艺制度。     

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190℃时效后合金晶内以η'相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出\"连续状-项链状-半连续状-间断状\"的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3)℃×40 min固溶+(210～130℃,20℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。     

轧制工艺对7050铝合金显微组织和力学性能的影响

研究了轧制变形量和轧制温度对7050铝合金显微组织和力学性能的影响.当轧制变形量为30%时,轧制样品中大部分晶粒还基本保持铸态的枝晶形状;当变形量在70%以上时,铸态组织完全消失,并出现再结晶晶粒和亚晶组织.能谱结果表明,轧制样品中粗大的第二相为Al7Cu2Fe和Al2CuMg,AI7Cu2Fe相不溶于基体且呈链状分布,而Al2CuMg相部分溶于基体且呈球状分布.变形量为70%和90%样品的再结晶晶粒分数分别为1.25%和12.4%.变形量为70%样品的强度和硬度最高.当轧制温度为300℃时.时效后的样品中出现较多的再结晶晶粒;轧制温度升至430℃时,材料流变性变好.并且在轧制过程中更容易发生动态回复,使储存的变形能减少.再结晶晶粒明显减少,强度和硬度也达到最高.     

热轧变形量对7050铝合金淬火敏感性的影响

通过光学显微镜、扫描电镜及透射电镜研究了热轧工艺对7050铝合金慢速率淬火过程的组织演变规律,并结合电导率及力学性能结果分析了热轧变形参数对合金淬火敏感性的影响。结果表明:变形程度越大合金表现出更差的淬火敏感性,这是因为轧制工艺不同将导致合金再结晶百分数差异,进而对合金淬火敏感性产生影响,根本原因是再结晶晶粒中的Al3Zr粒子作为平衡η相的形核位置将加快合金过饱和固溶体的分解,导致合金后续时效强化效果降低,合金性能损失;合金热处理过程中在保证力学性能的前提下,适当控制轧制变形量可减小再结晶分数,改善合金淬火敏感性。     

时效处理对铸轧7050铝合金组织和性能的影响

采用透射电镜、X射线衍射、硬度测试等实验方法,研究了不同时效处理工艺对铸轧7050铝合金组织和性能的影响。结果表明：随着单级时效温度的升高,合金达到峰值硬度所需的时间缩短,合金的峰值硬度降低,晶内和晶界析出相也随温度的提高发生不同程度的长大;双级时效时,晶内有较多粗大的析出相,晶界析出相已不再连续且已经发生长大,晶界无沉淀带更加明显;回归再时效处理时,晶内析出相与单级时效时相比发生粗化,晶界上为断续的粗大长条状析出物,无偏析带加宽。     

线材表面粗糙度和吸湿性对拉拔性能的影响

对拉拔钢丝要求提高其表面性能和拉拔模的寿命,因此十分关注拉拔用润滑剂的研究。人们发现。线材和模子之间有时突然产生烧伤事故,在梅雨期拉拔性能也有明显降低。这方面的原因和改进措施的研究报导很少。为此日本东海大学对线材表面粗糙度和润滑剂吸湿状态对拉拔性能的影响进行了研究。     

拉拔变形量和退火工艺对铜包纯铁线材组织与性能的影响

采用拉伸复合法制备了铜包纯铁线材,研究了拉拔变形量、退火温度和时间对铜包纯铁线材组织与性能的影响。结果表明：随着拉拔变形量的增加,铜包纯铁线材铜、铁晶粒越来越小,铜晶粒呈现不规则形状,铁晶粒呈现典型的流变形特征,线材抗拉强度逐渐升高,电导率、伸长率逐渐降低;随着退火温度的升高和退火时间的延长,铜和铁的晶粒逐渐长大;随退火温度的升高,铜-铁界面铜、铁原子发生扩散,形成一定厚度的扩散层,线材的抗拉强度降低、伸长率提高,电导率先升高后降低;随着退火时间延长,复合线材的电导率和伸长率逐渐升高,抗拉强度降低。     

双级时效对7050铝合金组织和性能的影响

采用力学性能和电导率测试及透射电镜组织观察的方法,研究了7050合金挤压带板的单级时效、双级时效及两级时效之间处理条件对合金组织和性能的影响。结果表明:7050合金在120℃时效有很高的抗过时效能力,抗拉强度超过619 MPa,但电导率较低仅为32.3%IACS;采用第二级时效温度为165℃的双级时效,合金可获得强度为551 MPa和电导率为40.6%IACS的配合;双级时效过程的两级时效之间处理条件对合金的强度有明显的影响,间断时效和第一级时效后快冷有利于提高合金的强度;经过第一级时效后空冷再进行165℃、16 h时效,合金的强度和电导率分别为559 MPa和40.2%IACS。     

逐步固溶对7050铝合金组织和性能的影响

采用光学金相、扫描电镜、室温拉伸、显微硬度、导电率和晶间腐蚀试验,研究逐步固溶对7050铝合金组织、力学性能和晶间腐蚀性能的影响。结果表明:逐步强化固溶(400℃×4 h+478℃×1 h)+HLA10(190℃×10 min+120℃×24 h)较常规固溶(478℃×1 h)+HLA10(190℃×10 min+120℃×24 h),显著减小合金再结晶数量和晶粒尺寸;EDS分析未溶的第二相为Al7Cu2Fe和Al2Cu Mg相;合金的抗拉强度由530.6 MPa提高到569.1 MPa,伸长率提高了14%,电导率、硬度数值较高;抗晶间腐蚀等级由3级提高至2级。     

等温锻造温度对7050铝合金组织与性能的影响

在300～480℃之间的7个不同温度下对7050铝合金进行了等温压缩试验.对压缩及热处理后的试样进行了室温力学性能测试和显微组织观测.实验研究结果表明,在420℃等温压缩时,该合金基本上实现了完全再结晶,晶粒最细,强度最高,抗拉强度达到605MPa,屈服强度达到565MPa:在450℃下该合金的晶粒开始长大,强度稍有下降,伸长率最高,达到13.75%.综合考虑显微组织、强度与塑性等因素,确定435℃为该合金的较佳等温锻造温度.     

淬火介质对7050铝合金热锻件组织和性能的影响

选用某汽车用7050铝合金热锻件,以20 K/min的速率将试样快速加热至746 K并保温1 h,然后将试样快速转移到浓度分别为0%(水)、5%、10%、20%、30%的PAG聚合物溶液和空气中淬火,再采用T74工艺(393 K保温6 h,436 K保温12 h)进行时效处理,分析不同PAG淬火剂浓度对7050铝合金试样残余应力、第二相粒子、抗拉强度和屈服强度的影响规律。结果表明,随着PAG淬火剂浓度的增加,该铝合金试样的残余应力逐渐减弱,第二相体积分数逐渐上升,抗拉强度和屈服强度逐渐下降。综合考虑,PAG淬火剂浓度设为10%~20%时,7050铝合金淬火试样具有相对较低的残余应力,其抗拉强度为512~519 MPa,屈服强度为472~478 MPa,能够满足抗拉强度大于510 MPa、屈服强度大于455 MPa的力学性能要求。     

第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响

为了研究双级固溶、双级时效处理下的固溶温度对7050铝合金的影响,采用常温拉伸、晶间腐蚀等方法研究了双级固溶、双级时效热处理制度下第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,随着第二级固溶温度的升高合金晶粒尺寸逐渐长大,残余第二相不断固溶。495℃时的S相基本固溶,残余第二相体积分数为0.19%,晶粒尺寸较小,合金屈服强度R_(eL)为655 MPa,抗拉强度R_m为694 MPa,伸长率A_(50 mm)为14.40%,综合力学性能最好。温度过高时合金发生过烧,性能减弱。晶间腐蚀从合金外部晶界开始向内部扩展,耐晶间腐蚀性能随着残余第二相的逐渐固溶而增强。     

强化固溶对7050铝合金组织与性能的影响

采用室温拉伸、电导率测试、金相及扫描电镜观察、晶间腐蚀分析手段,研究强化固溶对7050铝合金强度、电导率、微观组织和晶间腐蚀性能的影响。结果表明,经强化固溶处理后合金强度、电导率和腐蚀性能均超过单级固溶;提高强化固溶温度可促使粗大第二相大量回溶,且合金未出现过烧及晶粒明显长大现象,合金抗拉强度由546 MPa提高到572 MPa,拉伸断裂主要为韧窝断口,断口中粗大第二相粒子数量下降,使穿晶韧窝型断裂部分转向沿晶断裂。合金电导率稍许降低,抗晶间腐蚀性能显著提高。     

固溶处理对7050铝合金厚板组织和性能的影响

采用差热分析(DSC)、室温拉伸、电导率测试、显微组织观察研究了不同固溶温度和固溶时间对7050铝合金厚板组织和性能的影响。结果表明,试验用合金的过烧温度约为486.3℃;随固溶温度升高,合金电导率下降,强度先升高后下降,热处理温度高于过烧温度后,伸长率迅速下降。在480℃×90 min条件下固溶处理时,T6时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到600 MPa、525 MPa和15.0%。合金适宜的固溶处理制度为480℃×(90～120)min。     

退火和冷变形工艺对7075T73铝合金线材组织性能的影响

研究了退火和冷变形工艺对7075T73铝合金线材晶粒组织的影响,并探讨晶粒形貌对合金弯曲性能的影响：7075T73铝合金线材制备过程中,增加冷变形前退火工序,有效地提升合金的再结晶程度;增加冷变形量,也提高合金的再结晶程度和细化晶粒尺寸。采用退火+大冷拉拔变形工艺路线,有效地提高合金的再结晶分数和细化晶粒尺寸,提升7075T73铝合金线材的成形性能。7075T73铝合金线材的晶粒形貌对紧固件成形开裂的影响显著,完全再结晶晶粒形貌能有效提高合金的塑性变形能力、降低缺口敏感性,抑制成形过程中的裂纹开裂和扩展。     

双级时效对7050铝合金锻件组织与性能的影响

采用扫描电镜、能谱分析、常温拉伸和导电率等检测方法,试验研究双级时效中第二级时效时间对7050铝合金航空锻件析出相状态和力学性能的影响.结果表明:随着第二级时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化且晶界析出相间距变大,晶界无析出带更加明显,合金强度急剧降低,电导率逐渐升高.当双极时效工艺为121℃6 h+177℃5 h...     

超声波对7050铝合金组织和时效特性的影响

研究了超声波对铸造7050铝合金的微观组织和时效特性的影响.结果表明,与常规铸造比较,经超声处理的合金具有更加细小的微观组织,且更快达到时效峰值.超声处理7050合金在120℃、时效处理8h后,其强度即可达到峰值,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为602 MPa、547MPa和12.7％.而常规铸造合金,时效处理12 h后,其抗拉强度、屈服强度和伸长率达到峰值,分别为536MPa,462MPa和15.0％.     

双级固溶工艺对7050铝合金组织与力学性能的影响

采用SEM分析、导电率测试、室温拉伸性能测试等方法,研究了双级固溶工艺对7050铝合金组织演变,以及对双级时效后析出相特征与力学性能的影响。结果表明,与单级固溶处理相比,双级固溶可使难溶的Al₂CuMg相完全固溶,显著增加晶内时效析出相的数量,晶界析出相断续分布。双级固溶处理显著提高了7050铝合金的拉伸强度和导电率,同时保持较好的伸长率,抗拉强度达到611.9 MPa,屈服强度达到587.5 MPa,导电率为42.43%IACS,而伸长率为13.5%。