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淬火速率對(duì)汽車用高強(qiáng)鋁合金性能的影響

341 編輯：中冶有色網(wǎng) 來源：李承波,鄧運(yùn)來,唐建國(guó),李建湘,張新明

2024-04-19 11:48:30

Al-Zn-Mg-Cu系高強(qiáng)鋁合金的主要特點(diǎn)是較低的密度、較高的強(qiáng)度、較好的焊接性能、較好的加工成型性能以及較好的韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力，廣泛應(yīng)用在航空航天、軌道交通和汽車制造等領(lǐng)域[1,2] 汽車用高強(qiáng)度鋁合金的冷成形性非常差，因此固溶完成后立即在沖壓模具上進(jìn)行沖壓成形和淬火，即實(shí)行熱成形——淬火一體化[2] 在成形過程中還必須有足夠高的淬火速率，以確保成形后的性能高強(qiáng)度鋁合金的淬火敏感性非常高在淬火過程中，隨著淬火速率的降低晶內(nèi)析出大量的淬火平衡相，晶界析出相粗化，時(shí)效后合金力學(xué)性能和抗應(yīng)力腐蝕性能降低其原因是，淬火速率降低時(shí)固溶體分解后在(亞)晶界和彌散粒子上析出無強(qiáng)化效果的第二相，消耗了溶質(zhì)原子，進(jìn)而減少了時(shí)效沉淀強(qiáng)化相的數(shù)量[3,4,5] 研究表明：7050鋁合金和7055鋁合金的力學(xué)性能隨著淬火速率的降低而降低[6,7,8]，李承波等[9]研究發(fā)現(xiàn)，7085鋁合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能均隨淬火速率的下降而降低陳送義等研究發(fā)現(xiàn)淬火速率對(duì)7085合金的力學(xué)性能和腐蝕性能也有顯著的影響[10,11] 上述研究工作大多定性的揭示了淬火析出相跟性能之間的關(guān)系，本文深入研究淬火速率對(duì)汽車用高強(qiáng)鋁合金力學(xué)性能的影響，得出淬火析出相與性能間的定量關(guān)系，并分析其機(jī)理 1 實(shí)驗(yàn)方法材料用7075鋁合金冷軋薄板，厚度為3 mm，成分為Al-5.46Zn-2.24Mg-1.28Cu-0.21Cr(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%) 將樣品在SX-4-10型箱式電阻爐中固溶，固溶溫度為475℃，保溫時(shí)間為15 min 然后分別進(jìn)行室溫水淬、沸水淬火、室溫油淬和空氣淬火，淬火速率分別為960℃/s、98℃/s、10.8℃/s和1.8℃/s [7] 淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于5 s 淬火冷卻至室溫再在油浴爐中進(jìn)行時(shí)效，時(shí)效工藝為：120℃/24 h 使用CSS-44100型萬能材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)拉伸機(jī)測(cè)試試樣的室溫拉伸性能，拉伸速度為2 mm/min 用HV-5小負(fù)載維氏硬度計(jì)測(cè)量硬度值，用7501型渦流電導(dǎo)儀測(cè)量電導(dǎo)率，樣品的面積約為 20 mm×20 mm；在TecnaiG220型 TEM 電鏡上進(jìn)行TEM觀察，加速電壓為 200 kV，樣品磨成厚0.08 mm薄片，沖成?3 mm圓片，然后雙噴減薄，電解液為20% HNO3+80% CH3OH(體積分?jǐn)?shù))，溫度低于-20℃ 使用Image

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