商丘信息港
美食
当前位置:首页 > 美食

有色资讯铝锌镁中强可焊合金的时效过程

发布时间:2019-03-08 21:46:15 编辑:笔名

有色资讯:铝-锌-镁中强可焊合金的时效过程

+T型合金自465℃固溶处理与淬火和在不同温度时效的分解过程:球形GP区T-T(Al2Mg3Zn3)

GP区呈球形,是Zn、Mg原子集团,只有在较高温度(227℃)时效才能形成。T是过渡相,属立方晶格。T是平衡相,也是立方晶格。这种时效过程一般在较低温度(lt;205℃)很难发生。

工业中应用广的+或+T型合金的一般时效过程:

球形GP区有序GP区T

这类合金时效时结构的变化与温度有关,低温时效(时效温度Ta117℃),主要沉淀相是,高温(Tagt;277℃)时效沉淀相为T;GP区有两种:球形的、无序化;有序化的,由球形的转变而成。相是在100℃~140℃形成的部分共格相,六方晶格。相是180℃以上形成的非共格相,六方晶格,可由相过渡而成,也可以直接由基体析出而成。

时效组织

Al-Zn-Mg合金的时效组织由三部分组成:晶界沉淀相(GBP),晶间无沉淀带(PFZ)和基本沉淀相(MPt)。这三种组织参数的变化与热处理规范有关,通常规律是:固溶处理度愈低,空位浓度愈低;淬火冷却速度愈慢,冻结下来的空位愈少;时效温度越高,组织参数发展得愈快,GBP和MPt的尺寸愈大,PFZ愈宽。反之,淬火空位浓度愈高,即淬火温度越高,沉淀相形核的临界尺寸愈小,形核率愈高,MPt和PFZ也愈小和愈窄,GBP也愈小。另外,这三种组织参数的变化还与临界形成核温度Tc的高低有关。如果时效温度TaTc,三种组织参数发展较慢,若Tagt;Tc,

有色资讯铝锌镁中强可焊合金的时效过程

组织参数发展就较快,则可分别得到弥散度高的均匀组织或粗大的不均匀组织。还有,若Talt;Tc,PFZ宽度则随时间延长而变宽,但是,若Tagt;Tc则相反,即随时延长反而变窄,这就是说,在PFZ内部也发生了沉淀。

显微组织参数的消长或变化即决定了合金的强度、韧性和抗应力腐蚀性能,而热处理的就是根据使用性能要求来调整或控制这三种组织参数的变化。另一方面,这三种组织参数的变化还可以通过添加微量元素(Mn、Cr、Zr、Ti)或形变热处理来调节。

合金化简说

Al-Zn-Mg系合金的成分很分散,Zn+Mg含量为4.5%~7.6%,除个别合金外,Zn/Mg比均为2~3.8,属+T型合金,室温抗拉强度340N/mm2~450N/mm2,虽比硬铝及超硬铝的低,但比6xxx系及xxx系合金的高,并有的可焊性,故被称为中强可焊合金。

向这类合金添加微量Mn(0.2%~0.45%)、Cr(0.3%)、Zr(0.15%~0.3%)、Ti(lt;0.2%)和Cu(0.25%)等是为提高合金抗应力腐蚀能力,且以Cr的作用明显,比同量Mn的数大10倍。Cu虽提高合金的强度和抗应力腐蚀性能,但对可焊性不利,其含量应lt;0.25%。

微量Ag(0.2%~0.5%)虽可以大大提高抗应力腐蚀性能和组织稳定性。因为Ag能提高Tc温度,减少GBP数量,消除PFZ,提高MPt弥散度,因而消除了沿晶腐蚀特点,在美国铝业协会公司注册含Ag的Al-Zn-Mg系合金只有7047一种常用合金,含0.25%Ag~0.50%Ag,是美国2010年注册的。

Zr的主要作用是提高材料的可焊性能,也有改善抗应力腐蚀性能的能力,因此,用于焊接的Al-Zn-Mg合金的Zr含量应lt;0.25%。实验证明,含0.2%Zr的Al-Zn-Mg合金的熔接裂纹显著降低,加入0.3%Zr~0.4%Zr,焊接裂纹不复存在,但是Zrlt;0.1%,对可焊性能改善无效。

Ti的作用是细化晶粒与改善可焊性,但效果不如Zr的,若它们同时加入,则效果更加明显,例如同时加入0.12%Zr和0.1%Ti,起的作用与0.2%Zr的完全相同,如果单独加入0.12Zr,无明显改善可焊性能作用。

()