亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        時效制度對7020鋁合金沖擊性能的影響

        2022-01-06 02:53:04劉兆偉董劉穎李秋梅
        熱處理技術與裝備 2021年6期
        關鍵詞:韌窩延伸率時效

        劉兆偉,董劉穎,李秋梅,孟 旭,張 偉

        (遼寧忠旺集團有限公司,遼寧 遼陽 111003 )

        7020鋁合金是具有中等強度并且可熱處理強化的7xxx系鋁合金,具有良好的耐腐蝕性能、焊接性能及容易加工成形等優(yōu)點[1],其結構件被廣泛應用在艦船和交通工具等設備上[2]。隨著技術的發(fā)展對材料性能的要求越來越高,需要在滿足材料強度的同時改善熱處理制度來提高韌性,評定材料的沖擊承載能力從而用于指導生產實踐[3-4]。目前,有關7020鋁合金沖擊性能的研究較少,本文通過改變時效保溫時間和單、雙級時效對比,研究時效制度對7020鋁合金力學性能和沖擊性能的影響。

        1 實驗材料與方法

        實驗材料為厚20 mm的7020鋁合金擠壓板材,主要化學成分如表1所示。

        表1 7020鋁合金化學成分(質量分數(shù),%)

        采用電加熱空氣循環(huán)爐進行固溶時效處理,通過無紙記錄儀對料溫進行監(jiān)測,保證料溫和設定值偏差不超過±3 ℃。固溶溫度490 ℃保溫90 min,時效制度分為單級時效和雙級時效,如表2和表3所示。采用AG-X 100KNH型電子萬能試驗機測試拉伸性能;采用ZBC2302型擺錘式夏比沖擊試驗機進行沖擊試驗,在擠壓方向切取夏比沖擊實驗標準試樣,試樣尺寸55 mm×10 mm×10 mm,開“V”型缺口;采用SSX-550型掃描電鏡觀測沖擊斷口形貌。

        表2 7020鋁合金單級時效制度

        表3 7020合金雙級時效制度

        2 實驗結果

        2.1 力學性能

        圖1為7020鋁合金單級時效后的力學性能曲線??梢钥闯觯瑥腡4態(tài)到時效態(tài),隨著單級時效時間的增加,屈服強度和抗拉強度出現(xiàn)兩個峰值;在保溫12 h時出現(xiàn)第一個小峰值,在保溫24 h時達到第二個峰值,并且第二峰值明顯高于第一個,屈服強度和抗拉強度分別為376.3 MPa和399.2 MPa。而隨著單級時效時間的增加,延伸率呈先下降后小幅上升的趨勢,在保溫24 h時達到最小值為13.5%。

        圖1 單級時效制度下力學性能變化Fig.1 Changes of mechanical properties under single stage aging system

        圖2為7020鋁合金雙級時效的不同二級時效時間下的力學性能變化??梢钥闯觯S著二級時效時間的增加,屈服強度和抗拉強度均呈先增后降的趨勢。在90 ℃×8 h+145 ℃×20 h雙級時效制度下,屈服強度和抗拉強度達到最大值分別為382.6 MPa和420.7 MPa。而延伸率的變化趨勢與強度相反,隨著二級時效時間的增加,延伸率呈先降后增的趨勢,延伸率最小值為14.2%,但總體變化不大。

        圖2 雙級時效制度下力學性能變化Fig.2 Changes of mechanical properties under double stage aging system

        相比于單級時效峰值,雙級時效屈服強度、抗拉強度和延伸率分別提高6.3 MPa、21.5 MPa和0.7%,90 ℃×8 h+145 ℃×20 h雙級時效制度下試樣力學性能優(yōu)于單級時效。

        2.2 沖擊性能

        圖3為7020鋁合金單級時效的沖擊吸收能變化曲線??梢钥闯?,隨著時效時間的增加,沖擊吸收能呈先降低后小幅度增加的趨勢,T4態(tài)時試樣沖擊吸收能為最大值67.2 J,在145 ℃×24 h單級時效制度下沖擊吸收能為最小值46.8 J,相比于T4態(tài)沖擊吸收能下降約30.4%。

        圖3 單級時效制度下沖擊吸收能變化Fig.3 Changes of impact absorbing energy under single stage aging system

        圖4為7020鋁合金雙級時效的沖擊吸收能曲線??梢钥闯?,隨二級時效時間增加,試樣的沖擊吸收能逐漸降低,但整體下降幅度不大。在90 ℃×8 h+145 ℃×20 h雙級時效制度下試樣的沖擊吸收能為58.6 J,相較T4態(tài)下降約12.8%。對比單級、雙級時效峰值的沖擊吸收能下降率,發(fā)現(xiàn)雙級時效能有效地降低沖擊吸收能的下降幅度。

        圖4 雙級時效制度下沖擊吸收能變化Fig.4 Changes of impact absorbing energy under double stage aging system

        2.3 沖擊斷口形貌

        圖5為7020鋁合金經過單級和雙級時效處理后纖維區(qū)沖擊斷口形貌。從圖5(a)中T4態(tài)沖擊斷口可以明顯看到大小不一、密集分布的韌窩,且在韌窩底部有析出相存在;圖5(b)韌窩細小但比較淺;圖5(c)韌窩大且淺;圖5(d)韌窩數(shù)量變少,伴隨有解理面產生。

        (a) T4態(tài);(b) 145 ℃×8 h;(c) 145 ℃×16 h;(d) 145 ℃×24 h;(e) 90 ℃×8 h+145 ℃×12 h; (f) 90 ℃×8 h+145 ℃×20 h圖5 單級和雙級時效制度下纖維區(qū)沖擊斷口形貌Fig.5 Morphology of impact fracture in fiber zone under single stage and double stage aging system

        對比圖5(a)~5(d)可以看出,隨著單級時效時間的增加,小且深的韌窩逐漸增大、數(shù)量減少,并出現(xiàn)解理面,沖擊斷口由韌性斷裂向脆性斷裂轉變。對比圖5(e)和5(f)的斷口形貌,發(fā)現(xiàn)雙級時效試樣的小韌窩較多,由于韌窩的形態(tài)決定其沖擊性能的好壞,韌窩多且深表明韌性越好,因此雙級時效試樣纖維區(qū)斷口形貌表現(xiàn)出沖擊韌性明顯要好于單級時效。無論單級時效還是與雙級時效,斷口形貌與沖擊吸收能變化趨勢一致。

        3 分析及討論

        Al-Zn-Mg系合金的時效沉淀順序[5]為α-Al過飽和固溶體→GP區(qū)→η′相→η(MgZn2)相。其中η′是與基體半共格的亞穩(wěn)定析出相,η為基體非共格的平衡析出相。合金中高強、高韌等優(yōu)異性能與合金的析出相密切相關[6]。GP區(qū)和η′相能夠釘扎位錯,阻礙位錯運動,對合金起到主要強化作用[7]。時效過程分為三個階段[8]:GP區(qū)形成期、GP區(qū)轉化η′相期和η′相轉化η相期。第一階段隨著時效時間的延長合金基體中先沉淀出GP區(qū), GP區(qū)對位錯運動起到阻礙作用,因此在時效初期合金強度逐漸上升,當GP區(qū)數(shù)量飽和時達到第一個峰值,該時期對應145 ℃時效0~12 h。第二階段隨著時效的進行GP區(qū)不斷向η′相轉化,此時GP區(qū)和η′相共存,η′相為合金主要強化相,所以強度進一步提升,直到轉化的η′相數(shù)量達到最大值,達到第二個強度峰值,且高于第一個峰值,該時期對應145 ℃時效12~24 h。第三階段η′相向穩(wěn)定η相轉化,合金強度開始出現(xiàn)下降,該時期對應145 ℃時效24~32 h。雙級時效中第一級較低溫度時效正是促進GP區(qū)在較低溫度下形成,增加GP區(qū)數(shù)量和彌散程度,為第二階段時效形成主要強化相η′相做鋪墊,因此雙級時效強度要高于單級時效。彌散強化相數(shù)量增多的同時,增大了位錯運動的難度,在形變過程中大量位錯在強化相周圍塞積到一定程度形成裂紋,彌散強化相周圍會形成許多細小裂紋,加快了材料斷裂,因此強度升高而塑性和韌性下降。

        文獻[9]中指出6xxx鋁合金材料時效后彌散分布的強化相是沖擊過程中裂紋源所在,可在斷口的韌窩中明顯看到這些析出相。隨著時效時間增加,強化相質點數(shù)量增加,在沖擊過程中裂紋源數(shù)量增加,降低裂紋擴展需要的能量,裂紋擴展功直接決定材料的沖擊韌性[10],因此沖擊性能隨單級時效時間增加而降低,與延伸率變化趨勢相同。雙級時效的析出相更加彌散細小,在斷裂過程中形成的韌窩比單級時效小且深,因此雙級時效試樣的沖擊性能比單級時效好。

        4 結論

        1)單級時效145 ℃×24 h下,7020鋁合金強度達到峰值;雙級時效90 ℃×8 h+145 ℃×20 h下,7020鋁合金的屈服強度、抗拉強度和延伸率均高于單級時效峰值,分別為382.6 MPa、420.7 MPa和14.2%。

        2)單級、雙級時效在時效峰值時沖擊吸收能分別為46.8 J和58.6 J,較T4態(tài)沖擊吸收能分別下降30.4%和12.8%,雙級時效能夠降低沖擊吸收能的下降幅度。

        3)隨著時效時間的增加,沖擊斷口由韌性斷裂向脆性斷裂轉變,雙級時效下韌窩明顯較單級時效小且深。

        4)綜合考慮力學性能和沖擊性能,7020鋁合金最佳時效制度為90 ℃×8 h+145 ℃×20 h。

        猜你喜歡
        韌窩延伸率時效
        AA6063 鋁合金韌性斷裂斷口分析
        冷軋平整恒軋制力對SS400力學性能影響研究
        冷軋鍍鋅光整機延伸率控制模式的解析與優(yōu)化
        湖北農機化(2021年7期)2021-12-07 17:18:46
        純鐵在大應變速率范圍內的變形和斷裂行為
        A7N01S-T5鋁合金激光-MIG復合焊接頭低溫韌性研究
        電焊機(2020年4期)2020-09-10 07:22:44
        軋后熱處理工藝對Gr.5鈦合金棒材斷口形貌及組織的影響研究
        連退線平整機延伸率控制技術應用
        山西冶金(2019年3期)2019-09-21 03:11:12
        J75鋼的時效處理工藝
        一種新型耐熱合金GY200的長期時效組織與性能
        上海金屬(2016年3期)2016-11-23 05:19:47
        環(huán)保執(zhí)法如何把握對違法建設項目的追責時效?
        亚洲国产免费一区二区| 精品人妻系列无码一区二区三区| 日本一本久道| 国产成人夜色在线视频观看| 91视色国内揄拍国内精品人妻| 国产无遮挡又爽又刺激的视频老师| 欧美色aⅴ欧美综合色| 少妇av免费在线播放| 国产精品日韩av一区二区| 久久精品国产精品青草| 亚洲男人av香蕉爽爽爽爽| 国产高清女人对白av在在线| 精品国产亚洲第一区二区三区| 特级精品毛片免费观看| 欧美人与动牲交片免费| 国产区高清在线一区二区三区| 蜜桃臀av一区二区三区| 亚洲日韩一区二区一无码| 欧美精品久久久久久久久| 精品视频一区二区在线观看| 国产欧美va欧美va香蕉在线| 日韩成人大屁股内射喷水| 精品少妇一区一区三区| va精品人妻一区二区三区| 国模冰莲自慰肥美胞极品人体图| 亚洲av成人无码网天堂| 色人阁第四色视频合集网| 极品粉嫩小仙女高潮喷水操av| 粗大猛烈进出高潮视频| 亚洲AV成人无码国产一区二区| 久久精品久久精品中文字幕| 精品福利一区二区三区免费视频| 亚洲另类精品无码专区| 国产精品亚洲综合色区丝瓜| 极品粉嫩小仙女高潮喷水操av| 国产精品久久久久久久久岛| 97在线视频免费| 蜜桃在线高清视频免费观看网址 | 乱色欧美激惰| 精品午夜福利1000在线观看| 亚洲日本一区二区在线观看 |