【摘 要】
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本文利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差热分析(DSC)等分析手段,通过拉伸性能测试、断裂韧性试验和裂纹扩展速率试验,研究了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-(Sn)合金的组织形
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本文利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差热分析(DSC)等分析手段,通过拉伸性能测试、断裂韧性试验和裂纹扩展速率试验,研究了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-(Sn)合金的组织形态和时效析出相的演化规律,从而分析了Sn的添加对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金拉伸性能和疲劳断裂行为的影响。(1)微量Sn的添加可以细化Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的晶粒,抑制合金再结晶晶粒的长大。细晶能增强晶界对微裂纹扩展的阻碍作用,提高合金的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展能力。(2)经450℃×48h均匀化退火后,Al-Zn-Mg-Cu-Zr-(Sn)合金较为适宜的固溶处理工艺为470℃×60min,且均在120℃×24h达到峰时效。(3)Sn的微量添加抑制η’相的析出,使得时效0h～42h期间含Sn合金的强度较低；同时Sn可以阻碍η相长大和粗化,降低合金的软化速率,使时效42h后含Sn合金的强度高于未含Sn合金。(4)Sn阻碍Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金η相的长大与粗化,使晶界析出相尺寸较小且分布不连续,且PFZ的宽度变窄,导致合金中产生裂纹的倾向降低,从而改善了疲劳断裂性能,使断裂韧性KIc值达到35.6MPam1/2。(5)添加Sn可在合金中生成Mg2Sn相。Mg2Sn相的形成使合金基体中Mg的含量降低,Zn的含量相对增加,有利于提高断裂韧性和抗疲劳能力。图32幅,表3个,参考文献118篇。
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