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7xxx二鋁合金時(shí)效工藝有單級(jí)時(shí)效〔T5, Tfi)、雙級(jí)時(shí)效Mx), RRA回歸再時(shí)效)，其中Tfi(或T5)能獲得較高的強(qiáng)度，T7x的抗腐蝕性性能較好，RRA回歸再時(shí)效、非等溫時(shí)效具有較好的綜合性能圖3為鋁合金常用時(shí)效工藝制度示意圖。
3.1單級(jí)時(shí)效(T5, T6)
合金固溶淬火后在一定的溫度下等溫時(shí)效，其中TS態(tài)為高溫加工成型冷卻后進(jìn)行人工時(shí)效的工藝，T6態(tài)為固溶處理后經(jīng)人工時(shí)效的狀態(tài)。單級(jí)峰時(shí)效可使合金獲得較高的強(qiáng)度了。二合金最早的熱處理制度便是采月該種方法，但由于顯微組織中晶界析出相連續(xù)，合金的抗腐蝕性能一般。
3.2雙級(jí)時(shí)效[TX7]
為克服了7xxx合金對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂(5CC)及剝落腐蝕的敏感性，高強(qiáng)鋁合金在生產(chǎn)中常進(jìn)行雙級(jí)時(shí)效(又稱階段時(shí)效)。該過(guò)程涉及溫度的變化:第一階段為低溫時(shí)效的成核階段，形成細(xì)小的GP區(qū)及n‘相為終時(shí)效的析出相提供形核點(diǎn);第二階段為高溫時(shí)效的穩(wěn)定化階段，晶內(nèi)為尺寸較大的n了相，晶界處為不連續(xù)的粗大的q相，耐腐性提高，但合金強(qiáng)度比Tfi態(tài)的下降10%一15%，該工藝是在犧牲強(qiáng)度的條件下提高耐腐蝕性門。為減小剝落腐蝕敏感性，人們相繼研發(fā)了T73，T76工藝，為了減小強(qiáng)度損失，并且使耐腐蝕性介于T73與T76，又研發(fā)了T74 (T736)態(tài)熱處理制度。近年來(lái)針對(duì)7056, 7449合金的中高厚度的結(jié)構(gòu)件，研究者開發(fā)了輕微過(guò)時(shí)效的T79態(tài)工藝。
3.3回歸再時(shí)效(RRA)
為了兼顧鋁合金的強(qiáng)度和抗腐蝕性，以色列人Cina在1974年發(fā)明一種新型的三級(jí)時(shí)效一RRA(回歸再時(shí)蜘工藝，該工藝的出現(xiàn)在鋁合金發(fā)展史上具有重要的里程碑意義。圖4為回歸與再時(shí)效處理過(guò)程中合金力學(xué)性能隨回歸時(shí)間變化的示意圖，這種工藝能使合金具有近似T6態(tài)的峰值強(qiáng)度和過(guò)時(shí)效態(tài)的耐腐蝕性，RRA工藝主要包括三個(gè)階段:
(1)預(yù)時(shí)效(Pre-agein幼，在較低溫度下進(jìn)行欠時(shí)效或T6態(tài)，顯微組織和性能與T6時(shí)效狀態(tài)相同:(2)回歸僅etrogression)，在較高溫度下進(jìn)行短時(shí)加熱處理，預(yù)時(shí)效中形成的GP區(qū)或半共格析出相發(fā)生部分回溶，晶界上的鏈狀析出相長(zhǎng)大并聚氛開始呈斷續(xù)分布，這種結(jié)構(gòu)的晶界析出相改善了合金的5CC，而晶內(nèi)析出相溶解使合金的強(qiáng)度降低;(3)再時(shí)效(re一叱eila公，進(jìn)行類似預(yù)時(shí)效的熱處理使合金達(dá)到峰值強(qiáng)度，晶內(nèi)析出細(xì)小彌散的q了相，晶界仍為斷續(xù)的非共格的相，KRA的關(guān)鍵是在回歸過(guò)中，使晶內(nèi)GP區(qū)及細(xì)小ti’相充分固溶，利于再時(shí)效時(shí)析出。1989年，美國(guó)鋁業(yè)公司以RRA處理為基礎(chǔ)的上研發(fā)了了050及了150合金熱處理制度并注冊(cè)了名為T77的專利，通過(guò)該工藝的制品被廣.泛應(yīng)用在客機(jī)的框架、蒙皮、艙壁等構(gòu)件（詞條“構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供）上。RRA由于回歸時(shí)何較短，限制了其應(yīng)用范圍，鄭子樵等人將回歸溫度降低到185℃，延長(zhǎng)回歸時(shí)間，進(jìn)而使RRA處理可較好的用于厚板構(gòu)件，作者同時(shí)指出延長(zhǎng)預(yù)時(shí)效時(shí)間能夠使合金獲得更好的抗應(yīng)力腐蝕性。
3.4非等溫時(shí)效
7xxx系鋁合金的非等溫時(shí)效(Non-isth二al aging, NW工藝是一種新型時(shí)效工藝，它是針對(duì)大尺寸、高性能鋁合金構(gòu)件時(shí)效處理的要求研發(fā)的閡.該時(shí)效工藝的主要特點(diǎn)是在連續(xù)變化的溫度場(chǎng)中完成鋁合金的時(shí)效處理，通過(guò)不同升溫和降溫區(qū)間的合理搭配實(shí)現(xiàn)性能的調(diào)控，能達(dá)到和T74態(tài)工藝相當(dāng)甚至更優(yōu)的性能。該工藝還可以縮短時(shí)效時(shí)間、降低能耗，契合了現(xiàn)代熱處理技術(shù)的發(fā)展要求。
為了提高鋁合金的強(qiáng)度、韌性、耐肩蝕等綜合性能，采用過(guò)時(shí)效處理改善合金綜合性能，也成了該系合金發(fā)展的主流.目前時(shí)效制度的發(fā)展方向?yàn)?6-T73-+T76 -174-177 (RRA)-T79.圖5為了~系鋁合金不同時(shí)效狀態(tài)處理后強(qiáng)度與抗應(yīng)力腐蝕的變化規(guī)律示意圖。
4.時(shí)效顯微組織的表征
需要指出的是合金的時(shí)效析出相尺寸為納米級(jí)別(I-loo二)，在常規(guī)的光學(xué)顯微鏡(ox)和掃描電子電鏡(SEM)下難以觀察到，需要借助透射電子顯微鏡(TEM)來(lái)觀察，生產(chǎn)中部分技術(shù)人容易將金相組織中的觀察到的第二相，誤稱作析出沉淀相相，嚴(yán)格上講這是不準(zhǔn)確的。目前TEM觀察是應(yīng)用于表征Txxx系鋁合金的NPt, GBP和PFZ等微觀組織的重要先進(jìn)手段，它可以觀察不同晶帶軸下的析出相的形貌和尺寸分布，為分析合金的性能變化提供有效的微觀組織依據(jù)。但是了EN樣品制樣要求很高，通常要經(jīng)過(guò)雙噴減薄或離子減薄。同時(shí)又透射電子顯微鏡購(gòu)買費(fèi)用較高，目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)高等院校研究所具有該類設(shè)備，企業(yè)很少具有該類儀器設(shè)備，觀察每個(gè)樣品要500500元/h,檢測(cè)成本較高，通常為高等院校用來(lái)做學(xué)術(shù)研究用，針對(duì)此情況，應(yīng)該加大產(chǎn)學(xué)研合作，探索出適宜工業(yè)化批量生產(chǎn)的時(shí)效工藝。
此外，x射線衍射CXRD)在7xxx系鋁合金微觀組織的研究中可做定性物相分析或半定量物相分析。但該技術(shù)還不能表征低體積分?jǐn)?shù)(小于5%)的物相。通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)可以表征了二二系鋁合金中各個(gè)析出相的析出溫度和溶解溫度，這些表征方法為研究鋁合金時(shí)效組織的演變規(guī)律和時(shí)效熱處理工藝的優(yōu)化提供了有力的技術(shù)支撐。
5.結(jié)語(yǔ)
時(shí)效工藝是提高7x)oc鋁合金力學(xué)性能的重要手段，只有了解了時(shí)效強(qiáng)化的規(guī)律及其對(duì)合金組織與性能的影響，掌握影響高強(qiáng)鋁合金時(shí)效的因素，我們才能利用時(shí)效工藝來(lái)挖掘鋁合金性能提升的潛力7xcx時(shí)效熱處理的工藝調(diào)控越來(lái)越精細(xì)，使合金的強(qiáng)度、韌性、耐蝕性得到最佳配合是未來(lái)發(fā)展的方向。目前我國(guó)優(yōu)化7xxx鋁合金的雙級(jí)時(shí)效或者多級(jí)時(shí)效尚處于初級(jí)應(yīng)用階段，應(yīng)加快將現(xiàn)有成果應(yīng)用到實(shí)踐中:此外，要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的合作，發(fā)揮高校研究院所科研技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備表征的優(yōu)勢(shì)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，以加快我國(guó)時(shí)效工藝技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1].曾流尹志民，潘青林等，超高強(qiáng)鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[1].中南工業(yè) 大學(xué)學(xué)抵7002.33(6).593一596.
[2].李松瑞，周善初，金屬熱處理圖.中南大學(xué)出版札2003.
[3]宋仁國(guó).高3m度鋁合金熱處理工藝優(yōu)化與氫致斷裂機(jī)理研究.沈陽(yáng): 東北大學(xué)，1996. 34一46.
[4]汪明樸，王志偉，王正安，李周地鐵列車用7005鋁合金力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)分梳中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào).2001，11(6)
[5]韓念梅，張新明，劉勝眠宋豐軒預(yù)拉伸對(duì)7050鋁合金斷裂韌性的影響中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)201020(11)2088-2093.
[6]張坤，陳軍洲，黃敏一種7xxx二鋁合金的非等a時(shí)效工藝IN .北京航空材料研究院，CN102400068A
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