7B04铝合金的时效沉淀析出及强化行为

7A04铝合金时效析出及性能分析作者：赵辉韩月娇来源：《科技资讯》2018年第04期摘要：对7A04铝合金460℃固溶后进行水冷和水冷+深冷不同淬火方式，并在120℃时效对试样进行了金相组织分析、硬度测试及DTA分析。

硬度测试结果为水冷+深冷>水冷，DTA 与金相组织分析结果为水冷+深冷的析出温度区间大，析出物含有较多主要强化相η’相，同时也含有S、T相，水冷的析出物析出温度区间较小，析出物含有较多主要强化相η’相和少量S、T相。

关键词：7系铝合金时效处理 DTA分析硬度中图分类号：TG13 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（a）-0092-027系铝合金为Al-Zn-Mg-Cu，具有比强度高、易于加工成型等方面的突出优势，广泛应用于航天及汽车领域里汽车、飞机等的受力结构件[1-4]。

7系铝合金是一种可热处理的铝合金，主要是以析出沉淀相来强化，因此时效处理是提高这类材料的一种主要的强化方式。

近年来，随着航空工业的快速发展，对7系铝合金的硬度、强度、韧性和抗应力腐性能提出了更高的要求。

为了达到这些性能要求，国内外很多学者做了大量的工作[5-6]。

以7A04为研究对象，研究不同冷却方式对其组织性能及析出的影响。

1 试验方法本试验使用7A04铝合金棒材，其化学成分如表1所示。

1.1 热处理工艺本试验使用7A04铝合金棒材，采用热处理工艺。

工艺1：460℃固溶100min+水冷+120℃时效处理18h。

工艺2：460℃固溶100min+水冷、深冷+120℃时效处理18h。

1.2 试验方法组织观察采用金相显微镜，硬度测试使用布氏硬度计，DTA测试采用ZCR-B型差热分析仪。

2 试验结果及分析2.1 组织分析经过水冷以及水冷+深冷处理后，冷却速度较快，晶粒细小，晶界长度大，同时都有大量的析出物出现，且经过深冷处理后的析出物更多，晶界以及析出物的存在阻碍位错的运动，进而提升铝合金的强度，因此两种处理方式均对7A04铝合金有细晶强化和第二相粒子强化作用，提升铝合金的硬度以及强度。

环境试验nvironmental TestingEAbstract：The effect of NaCl and SO 2 on the atmospheric corrosion of 7B04 Aluminum Alloy is investigated by scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectrometer (EDS), X-ray diffraction (XRD) and weight gain method. The results show that the corrosion rate increased with exposure time and slowed down in the later period, weight gain of corrosion products are according with exponential attenuation rule as △m/A = B + Dexp( -t/k). NaCl accelerates the initial corrosion of 7B04, but the effect of Cl - is weakened while that of SO 2 is enhanced with exposure time. The combined effect of NaCl and SO 2 on the atmospheric corrosion is greater than that caused by each single component. Key words：atmospheric corrosion; NaCl deposition; SO 2 pollution; combined effect摘要：采用增重法、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X 射线衍射仪（XRD）研究NaCl 沉积对7B04铝合金大气腐蚀行为的影响，并对SO 2和NaCl 协同作用进行了探讨。

第52卷第10期表面技术2023年10月SURFACE TECHNOLOGY·181·腐蚀与防护7B04铝合金及其螺接件的微观腐蚀机制及耐久性研究汪凤琴1，苏艳2，钟勇2，左鹏程1，庄宁1，吴俊升1，张博威1*（1.北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083；2.西南技术工程研究所，重庆 400039）摘要：目的以飞机结构用7B04高强铝合金及其螺接件为实验对象，通过室内加速腐蚀试验模拟试样在南海海洋大气环境中的环境损伤，并深入分析其微观腐蚀机制与疲劳性能的内在联系。

方法通过数码相机、3D共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等手段，研究模拟南海海洋大气环境下7B04铝合金及其螺接件的宏观/微观腐蚀特征，并借助疲劳测试分析经不同腐蚀周期后铝合金试样及螺接件的疲劳寿命。

结果铝合金及其螺接件经室内加速腐蚀试验后发生的腐蚀行为出现了明显差异，7B04铝合金试样表面发生的腐蚀行为以点蚀为主，而螺接件的腐蚀行为更加复杂。

其中，远离螺接区域的暴露区的腐蚀情况与铝合金试样一致，在螺接区域发生了明显的缝隙腐蚀。

此外，铝合金试样及螺接件随腐蚀周期变化的劣化规律也有所不同，腐蚀使得试样的疲劳性能均不同程度地下降。

7B04铝合金疲劳寿命的递减趋势相对平缓，而螺接件在腐蚀进行到第2周期时其疲劳寿命就已降至原始寿命的一半，在腐蚀进行到第4周期时，螺接件的力学性能基本丧失。

结论经腐蚀后，铝合金试样出现了点蚀，且随着时间的延长出现了均匀腐蚀的趋势，疲劳寿命的递减趋势相对平缓。

尽管螺接件的过渡区发生了严重腐蚀，但缝隙区诱发的局部腐蚀导致螺接件的受力面积减小，这是造成其疲劳寿命急剧衰减的首要因素。

关键词：7B04铝合金；螺接件；点蚀；缝隙腐蚀；微观机制；疲劳寿命中图分类号：TG178 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)10-0181-13DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.10.014Microscopic Corrosion Mechanism and Durability of 7B04Aluminum Alloy and Its Screw JointWANG Feng-qin1, SU Yan2, ZHONG Yong2, ZUO Peng-cheng1, ZHUANG Ning1,WU Jun-sheng1, ZHANG Bo-wei1*(1. Institute for Advanced Materials and Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;2. Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China)ABSTRACT: In this work, the 7B04 high-strength aluminum alloy and its screw joints for aircraft structure were selected as the test objects to study the corrosion behavior law in the marine atmospheric environment of the South China Sea under the收稿日期：2022-07-06；修订日期：2023-03-23Received：2022-07-06；Revised：2023-03-23基金项目：西南技术工程研究所合作基金项目（HDHDW5902020107）；国家自然科学基金（51901018）；中国科协青年托举人才项目（2019QNRC001）；中央高校基本科研业务费（06500119）；科技部科技基础资源调查专项资助项目（2019FY101400）Fund：Southwest Institute of Technology and Engineering Cooperation Fund (HDHDW5902020107); National Natural Science Foundation of China (51901018); Young Elite Scientists Sponsorship Program by China Association for Science and Technology (2019QNRC001); Fundamental Research Funds for the Central Universities (06500119); National Science and Technology Resources Investigation Program of China (2019FY101400)引文格式：汪凤琴, 苏艳, 钟勇, 等. 7B04铝合金及其螺接件的微观腐蚀机制及耐久性研究[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 181-193.WANG Feng-qin, SU Yan, ZHONG Yong, et al. Microscopic Corrosion Mechanism and Durability of 7B04 Aluminum Alloy and Its Screw Joint [J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 181-193.*通信作者（Corresponding author）·182·表面技术 2023年10月simulation through indoor accelerated corrosion test. Moreover, the intrinsic correlation between its microscopic corrosion mechanism and fatigue performance was analyzed in depth. The macroscopic and microscopic corrosion characteristics of 7B04 high-strength aluminum alloy and its screw joints in the simulated marine atmosphere environment of the South China Sea were studied by means of digital camera, 3D confocal microscope and scanning electron microscope, and the fatigue life of 7B04 high-strength aluminum alloy specimens and screw joints after different cycles of indoor accelerated corrosion was analyzed by fatigue test. The results indicated that the corrosion behavior of 7B04 high-strength aluminum alloy and its screw joints was significantly different after the indoor accelerated corrosion test, and the corrosion behavior of 7B04 high-strength aluminum alloy specimens could be concluded that uniform corrosion and pitting corrosion mainly occurred on the surface, while the corrosion behavior of screw joints was more complex. Therein, the corrosion of 7B04 aluminum alloy screw parts in the exposed area and away from the screw area was consistent with that of aluminum alloy specimens, but obvious crevice corrosion took place near the screw hole area. Owing to the long-term accumulation of corrosive solutions in the transition zone of the screw joint, the severe local thinning was caused on the spot. In addition, the regular of degradation of aluminum alloy specimens and screw joints was also different with the extension of corrosion cycle, and the corrosion made the performance on fatigue of 7B04 high-strength aluminum alloy and its screw joints degrade in varying degrees. The fatigue life of 7B04 aluminum alloy specimen was only reduced by 16.77% after 28 days of indoor accelerated corrosion test, demonstrating a relatively mild reduction trend of fatigue life. In contrast, the fatigue life of 7B04 aluminum alloy screw joints dropped to about 50% of the original life when the corrosion developed to the second cycle, and eventually, the screw joints exhibited an almost complete loss of the mechanical properties when the corrosion process underwent the fourth cycle. Therefore, it can be concluded that, after accelerated corrosion in the indoor environment, the corrosion of 7B04 high-strength aluminum alloy specimen only occurs as pitting corrosion, and subsequently, there is a uniform corrosion trend with the extension of the corrosion cycle, leading to the relatively flat decrease of fatigue life. Nevertheless, due to the effect of crevice corrosion on 7B04 high-strength aluminum alloy screw joint, the extremely serious corrosion comes up in the gap area, and gradually develops intoa vulnerable part of fatigue fracture, resulting in a plummet of fatigue life when the corrosion process reaches the second cycle.The late peeling corrosion of the aluminum alloy leads to a decrease in the effective force cross-sectional area, and finally breaks off in advance under a large stress concentration. Although serious corrosion occurs in the transition zone of 7B04 high-strength aluminum alloy screw joint, the local force area of the screw joint induced by crevice corrosion and pitting corrosion induced by the gap area is reduced, which is the primary factor causing the sharp attenuation of fatigue life.KEY WORDS: 7B04 aluminum alloy; screw joint; pitting corrosion; crevice corrosion; micromechanism; fatigue life高强度铝合金具有密度小、力学性能优异、耐腐蚀性良好等优点，广泛应用于海洋工程、航空航天等领域。

固溶处理对7B04铝合金组织及性能的影响分析吴华东何金萍刘虹兵发布时间：2021-07-28T11:07:12.997Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：吴华东何金萍刘虹兵[导读] 研究固溶处理对7B04铝合金组织及性能的影响，对于铝合金材料的研究有重要的作用沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁省沈阳市 110850摘要：研究固溶处理对7B04铝合金组织及性能的影响，对于铝合金材料的研究有重要的作用。

固溶处理是对合金加热的处理工艺，主要应用于合金的性能研究以及加工生产等，而研究其对铝合金的影响，也是为了完成对铝合金材料的进一步研究，确保其材料能够更加合理的使用。

本文笔者针对铝合金组织及性能进行分析研究，文章中简要阐述本次课题的研究背景，并且针对7B04铝合金固溶处理进行实验，研究固溶处理对7B04铝合金硬度、淬火敏感性和硬度的影响。

关键词：固溶处理；7B04铝合金；组织和性能铝合金材料是现代社会生产中应用的重要材料，广泛应用于社会的各个领域、如飞机制造、机械制造以及军事制造领域，其具有良好的金属性能。

而随着社会的发展，工业生产对于材料性能的要求逐渐提高，相关材料专家也正在积极研究铝合金材料的性能，对于合金材料的综合优化有重要的作用。

固溶处理手段是铝合金等合金材料加工生产中的重要处理工艺，研究固溶处理材料的应用，直接关系到材料的应用效果，确保其发展更加合理，也能够提升固溶处理效果，提升项目的综合把控质量。

所以，当前研究固溶处理后7B04 铝合金的性能，对于铝合金材料的使用优化有重要的作用。

1.7B04 铝合金固溶处理实验研究背景7B04 铝合金材料是铝合金材料的一种，其具有良好的金属韧性、同时在众多铝合金材料中，7B04 铝合金的抗疲劳特性以及耐腐蚀特性也比较好。

在现代铝合金材料进行加工和生产过程中，利用7B04 铝合金的固溶热化处理，能够直接提升可热化处理效果，并且在其进行综合生产过程中，还需要实现对其生产质量的控制，也能够最大程度上提升项目的综合应用效果。

铝合金的时效强化是如何进行和完成的经淬火后的铝合金强度、硬度随时间延长而发生显著提高的现象称之为时效，也称铝合金的时效硬化。

这是铝合金强化的重要方法之一。

由定义可知，铝合金时效强化的前提，首先是进行淬火，获得饱和单相组织。

在快冷淬火获得的固溶体，不仅溶质原子是过饱和的，而且空位(晶体点缺陷)也是过饱和的，即处于双重过饱和状态。

以Al -4%Cu 合金为例，固溶处理后，过饱和α固溶体的化学成分就是合金的化学成分，即固溶体中钢含量为4%。

由Al-Cu 相图可知，在室温平衡态下，α固溶体的含铜量仅为0.5%，故3.5%Cu过饱和固溶于α相中。

当温度接近纯铝熔点时，空位浓度接近10-3数量级，而在常温下，空位浓度为10-11数量级，二者相差10-8级。

经研究可知；铝合金固溶处理温度越高，处理后过饱和程度也越大，经时效后产生的时效强化效果也越大。

因此固溶处理温度选择原则是：在保证合金不过烧的前提下，固溶处理温度尽可能提高。

固溶处理后的铝铜合金，在室温或某一温度下放置时，发生时效过程。

此过程实质上是第二相Al2Cu 从过饱和固溶体中沉淀的过程。

这种过程是通过成型和长大进行的，是一种扩散型的固态相变。

它依下列顺序进行：a过→G.P区→θ’’相→θ’相→θ相G.P区就是指富溶质原子区，对Al-Cu合金而言，就是富铜区。

铝钢合金的G.P区是铜原子在(100)晶面上偏聚或从聚而成的，呈圆片状。

它没有完整的晶体结构，与母相共格。

200℃不再生成G.P 区。

室温时效的G.P区很小，直径约50A，密度为1014-1015/mm3，G.P区之间的距离为20-40 ?。

130℃时效15h后，G.P 区直径长大到90 ?，厚为4-6 ?。

温度再高，G.P区数目开始减少。

它可以在晶面处引起弹性应变。

θ’’相是随时效温度升高或时效时间延长，G.P区直径急剧长大，且铜、铝原子逐渐形成规则排列，即正方有序结构。

在θ’’过渡相附近造成的弹性共格应力场或点阵畸变区都大于G.P区产生的应力场，所以θ’’相产生的时效强化效果大于G.P区的强化作用。

7B04铝合金超塑性变形的组织演变与变形机理廖荣跃;叶凌英;陈明安;杨栋;孙泉【摘要】采用高温拉伸、电子背散射衍射、扫描电镜和透射电镜研究 7B04 铝合金超塑性变形的组织演变过程,利用聚焦离子束技术定量计算各变形机制的贡献量.研究结果表明:在变形初始阶段,扩散蠕变引起物质迁移的作用逐渐增强,不存在明显的晶内位错滑移,促使物质在垂直拉伸方向的晶界附近堆积,形成无沉淀析出带,条纹带在试样表层的晶界附近形成;在试样真应变由0.23增至0.43的过程中,晶界滑移对整个变形的贡献量由45.81%增大至52.34%,主要变形机制为伴随扩散蠕变的晶界滑移机制;当继续变形至真应变为1.26时,楔形和圆形空洞同时出现,继续拉伸时空洞扩展,部分跨过空洞的晶须被拉长直至断裂,最终垂直于拉伸方向的空洞发生聚合或连接,试样沿该部位断裂.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(049)012【总页数】8页(P2931-2938)【关键词】7B04铝合金;超塑性;聚焦离子束;晶界滑移;扩散蠕变【作者】廖荣跃;叶凌英;陈明安;杨栋;孙泉【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学有色金属先进结构材料与协同创新中心,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学有色金属先进结构材料与协同创新中心,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学有色金属先进结构材料与协同创新中心,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学有色金属先进结构材料与协同创新中心,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学有色金属先进结构材料与协同创新中心,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.27B04铝合金[1]是在7A04铝合金的基础上经过改进得来的，相对于7A04铝合金具有更好的断裂韧性，可以通过热处理强化，强度较高，是一种理想的高强结构材料，主要应用于航空航天领域。

鋁合金的時效強化是如何進行和完成的?經淬火後的鋁合金強度、硬度隨時間延長而發生顯著提高的現象稱之為時效，也稱鋁合金的時效硬化。

這是鋁合金強化的重要方法之一。

由定義可知，鋁合金時效強化的前提，首先是進行淬火，獲得飽和單相組織。

在快冷淬火獲得的固溶體，不僅溶質原子是過飽和的，而且空位(晶體點缺陷)也是過飽和的，即處於雙重過飽和狀態。

以Al -4%Cu合金為例，固溶處理後，過飽和α固溶體的化學成分就是合金的化學成分，即固溶體中鋼含量為4%。

由Al-Cu 相圖可知，在室溫平衡態下，α固溶體的含銅量僅為0.5%，故3.5%Cu過飽和固溶於α相中。

當溫度接近純鋁熔點時，空位濃度接近10-3數量級，而在常溫下，空位濃度為10-11數量級，二者相差10-8級。

經研究可知；鋁合金固溶處理溫度越高，處理後過飽和程度也越大，經時效後產生的時效強化效果也越大。

因此固溶處理溫度選擇原則是：在保証合金不過燒的前提下，固溶處理溫度盡可能提高。

固溶處理後的鋁銅合金，在室溫或某一溫度下放置時，發生時效過程。

此過程實質上是第二相Al2Cu從過飽和固溶體中沉淀的過程。

這種過程是通過成型和長大進行的，是一種擴散型的固態相變。

它依下列順序進行：a過→G.P區→θ’’相→θ’相→θ相G.P區就是指富溶質原子區，對Al-Cu合金而言，就是富銅區。

鋁鋼合金的G.P區是銅原子在(100)晶面上偏聚或從聚而成的，呈圓片狀。

它沒有完整的晶體結構，與母相共格。

200℃不再生成G.P 區。

室溫時效的G.P區很小，直徑約50A，密度為1014-1015/mm3，G.P區之間的距離為20-40 ?。

130℃時效15h後，G.P 區直徑長大到90 ?，厚為4-6 ?。

溫度再高，G.P區數目開始減少。

它可以在晶面處引起彈性應變。

θ’’相是隨時效溫度升高或時效時間延長，G.P區直徑急劇長大，且銅、鋁原子逐漸形成規則排列，即正方有序結構。

在θ’’過渡相附近造成的彈性共格應力場或點陣畸變區都大於G.P區產生的應力場，所以θ’’相產生的時效強化效果大於G.P 區的強化作用。

7系铝时效析出相
6XXX系铝合金时效析出如下几种相：
1、合金γ相：在6XXX系铝中，晶格结构变为正六方面体结构，即γ（AlMn）相，为具有高强度的铝合金相之一。

2、合金α相：在6XXX系铝中，晶格结构呈现长方体形，即弱强聚α（AlCu）相，为经典的双熔相。

3、合金β相：在6XXX系铝中，因铝中含有丰富的Mn、Si、Mg 等，所以晶格结构呈现正八方体结构，即高强度的β（Al-Mg-Si）相。

4、软相：6XXX系铝中也含有氮、铬等重元素，形成氮碳化物，具有良好的滑腻性，即软相。

以上就是6XXX系铝合金时效析出的相类型，各个相的数量和比例可以经过金相组成分析得到。

时效总结时效⼀、时效在⼀定的温度下，保持⼀定的时间，过饱和固溶体发⽣分解(称为脱溶)，引起铝合⾦强度和硬度⼤幅度提⾼，这种热处理过程称之为时效。

⼆、时效强化机理7×××系合⾦时效过程中的沉淀析出顺序为: SSSS(过饱和固溶体)→GP区→η′(MgZn2)→η(MgZn2)。

若Zn：Mg⽐较低，⼀些铝合⾦会出现T相（Al2Mg3Zn3），T相析出序列可表⽰为：SSSS→GP区→T′(半共格) →T，由于时效温度⼀般低于200℃通常很少在合⾦中发现T相。

6xxx系（Al-Mg-Si系）铝合⾦SSSS→GP区→β’相→β相(Mg2Si相)。

⾦属强化取决于位错与脱溶相质点间的相互作⽤。

时效过程中分解产⽣的析出相能阻碍位错运动，从⽽提⾼合⾦强度。

析出相对位错的阻碍作⽤主要有切过机制和奥罗万绕过机制。

在沉淀析出的早期阶段，形成⼩尺⼨的GP区和亚稳相η’相，位错滑移需-切割析出相，使基体得到明显强化。

随着时效时间的延长，析出相的尺⼨增⼤，合⾦强度增加。

在沉淀析出的后期，主要发⽣亚稳相η’向平衡相η的转变以及η相的粗化，此时位错线采取绕过⽅式移动，因为绕过析出相所需的临界切应⼒⽐切过所需的低。

随着时效时间的延长，析出相明显长⼤，强化效果降低，强度下降。

合⾦的强度主要由晶内析出相GP区和η’相的体积分数、形貌尺⼨和分布所决定。

沉淀相的体积分数越⼤，分布越均匀致密，合⾦的强度越⾼。

通常切割机制⽐绕过机制的强化效果好。

切割机制的强化效果随质点体积分数和尺⼨的增⼤⽽增⼤，⽽绕过机制的强化效果则应随质点体积分数的减⼩和尺⼨的增⼤⽽减⼩。

合⾦在时效过程中的强度变化的特征：开始阶段的脱溶相（GP区或某种过渡相）与基体共格、尺⼨很⼩，因⽽位错可以切过。

此时的屈服切应⼒增量取决于切割脱溶相所需的应⼒。

继续脱溶时，脱溶相体积分数（?）及尺⼨（r）均增加，切割它们所需应⼒加⼤，使强化值增加，经⼀段时间后，?会达到⼀定值，脱溶相将按奥斯特华德熟化过程规律增⼤尺⼨，使合⾦进⼀步强化。

万方数据　万方数据　万方数据第１７卷第２期李志辉，等：７８０４铝合金的时效沉淀析出及强化行为２５１区存在，即ＧＰＩ’区和ＧＰＩＩ区；此外，从图７中还可以发现有与基体半共格的圆盘状ｒ／＇相存在，尺寸约为３～５ａｍ。

由此可见，合金在强度峰值时效条件下，其时效沉淀析出相主要为ＧＰＩ区、ＧＰＩＩ区和玎７相，起主要强化作用。

图５（ｄ）所示为合金１２０℃时效４８ｈ后析出相的明场像。

从图中可以看出，随着时效时间的进一步延长，基体沉淀相有所粗化，但长大趋势并不明显。

３分析与讨论７ｘｘｘ系合金时效过程中的沉淀析出顺序为［９－１４１：仅（过饱和固溶体）一ＧＰ区－÷叩聊ｇＺｎ２）一÷瑁（Ｍｇｚｎ２）。

其中ＧＰ区与基体共格，玎’相与基体半共格，通常认为这两种相在合金中起主要的强化作用。

珂平衡相与基体图５合金在１２０℃时效不同时间的ＴＥＭ像Ｆｉｇ．５ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆａｌｌｏｙａｇｅｄａｔ１２０℃ｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅ：（ａ）６ｈ；（ｂ）１２ｈ；（Ｃ）２２ｈ；（ｄ）４８ｈ图６合金１２０℃、２２ｈ时效后的选区电子衍射花样分析图Ｆｉｇ．６ＳＡＥＤｐａｔｔｅｒｎａｆｔｅｒａｇｅｄａｔ１２０℃ｆｏｒ２２ｈ：（ａ）ＳＡＥＤｐａｔｔｅｍｉｎ［１ｌ１］Ａｔｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ；（ｂ）Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｐａｔｔｅｒｎｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｐｏｔｓｉｎ［１１１］Ａ１［１３】万方数据２５２中国有色金属学报２００７年２月图７合金经１２０℃、２２ｈ时效后［１１０】Ａｌ入射方向的高分辨像ｎｇ．７ＨＲＥＭｉｍａｇｅｉｎ【１１０］Ａｊｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｆａｌｌｏｙａｇｅｄａｔ１２０℃ｆｏｒ２２ｈ完全不共格，其强化作用较小。

前文已述及ＧＰ区可分为两类，即ＧＰＩ区和ＧＰＩＩ区。

文献［１５］认为ＧＰＩ和ＧＰＩＩ区都可以转变为珂相，其析出顺序如图８所示。

口图８Ａ１－Ｚｎ．Ｍｇ．（ｃｕ）合金析出沉淀的次序㈣Ｆｉｇ．８ＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｉｎＡＩ·Ｚｎ—Ｍｇ－（Ｃｕ、ａｌｌｏｙｓ合金的时效强化取决于位错与脱溶相质点间的相互作用。

中南大学硕士学位论文第三章试验结果图３—１至图３—１２为三点弯试样宏观断口照片，从下往上分三个区：最下面黑色区为机械加工缺口；中间白亮区为疲劳裂纹区；最上面区域为断口撕裂区。

图３一ｌ、３—２、３—３分别为第二级时效工艺１７０℃×７ｈ、１７０℃×１０ｈ和１７０℃×１３ｈ状态三点弯试样断口照片，可以看出撕裂区从方向性很强变为几乎无明显方向性。

图３—４、３—５、３—６依次为第二级时效１８５℃×７ｈ、１８５℃×１０ｈ和１８５℃×１３ｈ工艺三点弯试样断口照片，可见三者的撕裂区较第二级时效温度为１７０℃时方向性变弱，但随着时效时间的延长，撕裂区凹坑变得愈深。

所以在相同的第二级时效温度下，随着第二级时效时间的延长，裂纹在扩展过程中遇到的阻力增大，表现为撕裂区由方向性很强变为几乎无明显方向性，从而合金韧性增强；同样当第二级时效时间相同时，随第二级时效温度的升高，撕裂区由有明显方向性变为无明显方向性，且凹坑加深，即裂纹在扩展过程中受到的阻力加强，从而合金的塑性韧性也增大。

图３一ｌｌ７０℃ｘ７ｈ工艺宏观断口图３—２１７０℃×１０ｈ工艺宏观断口图３—３”Ｏ℃ｘ１３ｈ工艺宏观断口图３—４１８５℃ｘ７ｈ工艺宏观断口图３—５１８５℃ｘｌＯｈ工艺宏观断口图３—６１８５℃ｘｌ３ｈ工艺宏观断口２．Ｔ７６与Ｔ７３工艺图３—７和图３—８分剐为Ｔ７６与Ｔ７３工艺三点弯试样宏观断口照片，可见其撕裂区的方向性也较弱，与自定双级时效工艺中第二级时效制度为１８５℃×１０ｈ状态想当。

图３—７Ｔ７６工艺宏观断口图３—８Ｔ７３工艺宏观断口３，Ｔ６与ＲＲＡ工艺宏观断口图３—９为Ｔ６工艺断口照片，显然撕裂区凹坑较浅，并具有很强的方向性。

图３—１０、３一１１、３一１２分别为ＲＲＡ工艺２００℃回归５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ及２０ｍｉｎ状态断口照片，其撕裂区与Ｔ６状态的相似，凹坑较浅，但回归状态三种工艺的方向性均较弱。

电流场对7B04铝合金时效析出行为的影响王旭;陈晓伟;于巍;何立子【摘要】采用示差扫描量热分析(DSC)研究了固溶、时效阶段施加电流场对7B04铝合金时效析出行为的影响.试验结果表明:固溶阶段施加500 A直流电抑制了η'相和η'+η相的析出,促进了GP I区的析出;时效阶段施加600 A直流电促进了η相的析出和长大,η相的最大析出速率较常规时效的提高了67.6％,形成激活能由常规时效的233.8 kJ/mol降低至162.9 kJ/mol.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2018(046)003【总页数】6页(P62-67)【关键词】7B04铝合金;直流电;相变;激活能【作者】王旭;陈晓伟;于巍;何立子【作者单位】东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110819;东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110819;东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110819;东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TG146.21近年来，国内外学者在研究电场对材料合成、热处理和改性等方面取得了重要的进展。

迄今为止，电场(静电场、电流场、脉冲电流)、电磁场和磁场等对铝合金中的超塑性[1]、金属凝固[2]、再结晶[3]、均匀化[4-6]、固溶[7-8]、时效[9-11]等方面的影响进行了大量的研究，并且取得了丰硕成果。

刘伟等[3]在2091铝-锂合金均匀化过程中施加电场，发现第二相粒子的体积分数减少、尺寸变小，合金的塑性明显改善。

他们认为强静电场使金属材料表面产生一层带电表面层，同时又使表层电荷与缺陷(特别是空位)处的电荷发生相互作用，使表层电荷向空位移动，因此产生了一种额外的空位流。

同时，随着第二相粒子向晶内的溶解，溶质-空位复合物也向晶界迁移。

刘北兴等[11]发现在1420铝-锂合金的预变形时效过程中施加强静电场可提高强度，细化弥散分布的δ′相，认为是由于静电场产生的额外空位流使Li原子向晶界定向移动，从而抑制了δ′相的长大。