Sc對7056鋁合金組織和性能的影響

摘要：對鑄態合金進行了均勻化處理、擠壓、固溶處理和時效處理,通過分析合金的化學成分,觀察合金在不同狀態的顯微組織及析出相透射電鏡(TEM)形貌,測試合金在熱處理后的硬度和拉伸性能,研究了向7056鋁合金中加入質量分數0. 2%的Sc對合金組織和性能的影響.實驗結果表明,Sc元素的加入可以明顯細化組織晶粒,鑄態晶粒由100~500μm下降到50μm左右;Sc元素的加入對合金的塑性有大幅度提高,時效處理后,合金的斷后伸長率從10. 82%增加到了13. 60%;但屈服強度卻由668 MPa下降到657 MPa.通過綜合計算晶粒大小、析出相強化等因素,詳細分析了Sc元素加入引起7056鋁合金峰時效態屈服強度下降的原因.理論計算顯示,向合金中加入質量分數0. 2%的Sc元素時,峰時效處理后,合金的強度值會下降12. 005MPa,與試驗值11 MPa接近.研究得到7056鋁合金最佳的單級時效制度為120℃+16 h,峰值硬度和強度為195. 2 HV和714MPa,此時合金中主要強化相為圓盤狀和短棒狀的MgZn2相,大小約為4~6 nm,同時存在球狀的Al3Zr相,大小約為20 nm.