新型Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的低淬火敏感性控制机理研究

深入研究低淬火敏感性控制机理对解决高强高韧铝合金大规格制品难于淬透、不同部位性能均匀性差具有重要的科学意义和实用价值。高强高韧铝合金大型整体构件是大型飞机制造等重大工程的急需，低淬火敏感性控制成为发展大型整体结构用铝材所面临的主要难题。本项目旨在掌握新型合金的低淬火敏感性控制机理和手段，建立铝合金淬火敏感性评价的专用方法，利用本单位研制的铝合金专用末端淬火和强制高压喷淋淬火装置，进行新型Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金在不同淬火方式、淬火介质、介质温度等条件下的淬火试验，采用电镜分析的手段，系统研究不同淬火条件下的组织演化行为和基本规律；结合不同位置的温度变化及淬透性曲线结果，探明显微组织-性能控制-工艺条件三者之间的内在联系，掌握新型合金低淬火敏感性控制的机理和手段，为新一代高强韧低淬火敏感性铝合金的研究开发及淬火工艺的优化控制提供实验基础和理论依据。

本项目以新型高强韧低淬火敏感性7000系铝合金为研究对象，采用铝合金专用末端淬火装置，进行了新型Al-Zn-Mg-Cu-Zr 合金在不同条件下的淬火试验，建立了铝合金淬透性评价方法，并获得了不同位置的温度变化及淬透性曲线结果；利用电镜分析手段，系统研究了不同淬火条件下的组织演化行为和基本规律，揭示了不同牌号7000系铝合金显微组织-性能控制-工艺条件三者之间的内在联系; 同时，采用X射线精确测定了Al-Zn、Al-Mg、Al-Cu二元合金及7B04、7050和7B85四元合金过饱和固溶体的晶格常数，研究了元素Zn、Mg、Cu对过饱和固溶体晶格常数的影响，从晶格畸变对过饱和固溶体稳定性影响的角度出发，初步探明了新型合金低淬火敏感性控制的机理和手段，为新一代高强韧低淬火敏感性铝合金的研究开发及淬火工艺的优化控制提供了基础数据支撑。