7075铝合金 密度

後熱處理對摩擦攪拌7075鋁合金特性之影響

洪飛義1,* 呂傳盛2 陳立輝2 黃展鴻2 1成功大學 奈米科技暨微系統工程研究所 / 微奈米中心 2成功大學 材料科學及工程學系 The effects of post heat treatment in friction stir processed 7075 Al alloy

F.Y. Hung1,*, T. S. Lui2, L. H. Chen2 and T. H. Huang 2

1 Institute of Nanotechnology and Microsystems Engineering, Center for Micro/Nano Science and Technology, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN 701. 2 Department of Materials Science and Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN 701. Corresponding author, Email: 1 fyhung@.tw 本研究利用自然時效、復原處理及人工時效等熱處理針對摩擦攪拌製程(FSP)之7075鋁合金之攪拌區(stir zone, SZ)微觀組織及拉伸特性進行探討。實驗結果顯示，攪拌後析出物濃度分佈不均勻，而經重新固溶可改善此現象，並有助於提升拉伸性質。在經過自然時效後施加復原處理，有助於提升延性；若攪拌後直接施行120℃、220℃及320℃之人工時效，其拉伸強度會隨溫度的上升而下降，而延性在320℃時會有所提升，此與晶界上η相粗大化及晶界附近自由析出空乏區(Precipitation Free Zone, PFZ)的存在有密切關係。 關鍵字：熱處理、摩擦攪拌製程、7075鋁合金 This study using natural aging, reversion and artificial aging, discussed the variation of the microstructure and tensile properties on stir zone of FSP 7075 Al alloy. The results showed the distribution of the precipitates concentration after FSP was not uniform. This effect had improved and raised the tensile properties through a solid solution treatment before natural aging. After natural aging then performing reversion, the ductility of SZ had increased. The SZs had an artificial aged at 120℃, 220℃ and 320℃, the tensile resistance had decreased and the ductility had a tendency to increase as increasing the temperature. The reason had a closed relation between the η phases of grain boundary and the PFZ forming near grain boundary.

7075

７０００铝合金是另外一种常用的合金，品种繁多．它包含有锌和镁．比较常见的铝合金中强度最好的就是７０７５合金，但是它无法进行焊接，而且它的抗腐蚀性相当差，很多ＣＮＣ切削制造的零部件用的就是７０７５合金．锌在这系列中是主要合金元素，加上少许镁合金可使材料能受热处理，到达非常高强度特性。这系列材料一般都加入少量的铜、铬等合金，而其中以编号7075铝合金尤为上品，强度最高，适合飞机构架及高 强度配件。

7075-T651这个系列合金的成份，主要包括铝、铜、镁、锌等金属，其比率如下表所示︰

表 13 7075 化学成分

硅 铁 铜 锰 镁 铬 镍 锌 钛 其它(3) 铝(4)

每个 总计

0.4 0.5 1.2-2.0 0.30 2.1-2.9 0.18-0.35 - 5.1-6.1 0.20(5) 0.05 0.15 余数

注:

(1)组合之元素性质以最高百分率表示，除非列出的是一个范围或是最低值。

(2) 为了定出合适的数值限制，分析得来的观察或计算数值都是依据标准规则（ANSI Z25.1）

以表示明确的范围。

(3) 除了非合金外，合金内的元素所规定的份量通常在分析报告中指示出来。但如果在分析 过程中

怀疑有其它元素存在或有部份元素被怀疑有过量的情形，更应进一步的分析直至有证实为止。

(4) 不是经由精炼过程的非合金铝中的铝质的含量就是其它的金属的总量和百分百纯铝之差－其差别

在于百份0.01或稍多一点。（百份比的小数点后第二位）

(5) 最多可含有0.25%锆和钛。

锌是7075中主要合金元素，向含3%-7.5%锌的合金中添加镁，可形成强化效果显著的MgZn2，使该合金的热处理效果远远胜过于铝-锌二元合金。提高合金中的锌、镁含量，抗拉强度会得到进一步的提高，但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降。经受热处理，能到达非常高的强度特性。

铝合金型材密度

铝合金型材密度是指铝合金型材在单位体积内所含有的质量，通常用千克/立方米（kg/m³）表示。铝合金型材密度是铝合金型材的重要物理参数之一，它直接影响到铝合金型材的重量、强度、刚度等性能。

铝合金型材密度的大小与铝合金的成分、状态、加工工艺等因素有关。一般来说，铝合金型材密度较小，比如常见的6061铝合金型材密度为2.7g/cm³，而7075铝合金型材密度为2.8g/cm³。此外，铝合金型材的密度还会受到铝合金型材的形状、尺寸等因素的影响。

铝合金型材密度的大小对铝合金型材的应用有着重要的影响。首先，铝合金型材密度较小，可以降低铝合金型材的重量，提高铝合金型材的强度和刚度，从而提高铝合金型材的使用寿命。其次，铝合金型材密度较小，可以降低铝合金型材的成本，提高铝合金型材的经济性。最后，铝合金型材密度较小，可以降低铝合金型材的运输成本，提高铝合金型材的市场竞争力。

总之，铝合金型材密度是铝合金型材的重要物理参数之一，它直接影响到铝合金型材的重量、强度、刚度等性能。铝合金型材密度的大小与铝合金的成分、状态、加工工艺等因素有关，铝合金型材的密度还会受到铝合金型材的形状、尺寸等因素的影响。铝合金型材密度较小，可以降低铝合金型材的重量，提高铝合金型材的强度和刚度，从而提高铝合金型材的使用寿命。铝合金型材密度较小，可以降低铝合金型材的成本，提高铝合金型材的经济性。铝合金型材密度较小，可以降低铝合金型材的运输成本，提高铝合金型材的市场竞争力。

2024、7075铝合金热处理的工艺及设备

王蕾;吴光英

【摘 要】本文介绍航空用2024、7075铝合金的性能、特点和热处理工艺,重点介绍立式铝合金淬火炉的结构、特点.

【期刊名称】《热处理技术与装备》

【年(卷),期】2010(031)006

【总页数】5页(P51-55)

【关键词】铝合金2024、7075;立式铝合金淬火炉;热处理工艺

【作 者】王蕾;吴光英

【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏,南京,210016;南京光英炉业公司,江苏,南京,210035

【正文语种】中 文

【中图分类】TG146.2

1 2024、7075铝合金特点及应用

2024铝合金为 Al-Cu-Mg系硬铝合金,可热处理强化,该合金的性能根据热处理状态不同有显著的差异,经固溶处理后,自然时效状态具有较高的抗拉强度和韧性,人工时效状态具有较高的屈服强度和耐蚀性。其综合机械性能和抗高温蠕变能力优良,高温软化倾向小,可用作受热零部件,合金的压力加工和机械加工性能良好,可加工的品种包括板材、带材、包铝板、管材及各种铝制品[1]。 2024是国内外航空、机械工业中应用最广的铝合金之一,该合金的板材和型材已成功应用于飞机的结构件,如蒙皮、翼梁等,也可用于卡车轮圈、螺钉机制产品,小五金及其他各种结构件。对于在自然状态下使用的薄板,若对耐蚀性要求严格的零件应选用包铝板,对于要求在高温下能长期保持精密配合的零件,应经稳定化处理后使用。2024铝合金化学成分见表 1,物理性能见表 2,室温机械性能和硬度见表 3。

表1 2024铝合金化学成分 (质量分数 %)Table1 Chemical Components of

2024 aluminum alloy(ω%)Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti 其他元素 其他杂质单个

合计Al 0.5 0.5 3.5～4.9 0.3～0.9 1.2～1.8 0.25 0.15 Cr 0.10Ti+Zr0.20