回归再时效对7150铝合金的显微组织和断裂行为的影响.pdf

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1、硕士学位论文回归再时效对7150铝合金的显微组织和断裂行为的影响EFFECTOFRETROGRESSIONANDRE-AGINGONMICROSTRUCTUREANDFRACTUREBEHAVIOROF7150ALUMINUMALLOY高依飞哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TG151学校代码：10213国际图书分类号：621.785密级：公开工学硕士学位论文回归再时效对7150铝合金显微组织和断裂行为的影响硕士研究生高：依飞导师蒋：大鸣教授申请学位工：学硕士学科材：料工程所在单位材：料科学与工程学院答辩日期20：

2、18年6月授予学位单位哈：尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG151U.D.C:621.785DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEffectOfRetrogressionandRe-agingonMicrostructureandFractureBehaviorof7150AluminumAlloyCandidate：GaoYifeiSupervisor：Prof.JiangDamingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngin

3、eeringSpeciality：MaterialsEngineeringSchoolofMaterialsScienceandAffiliation：EngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要7150铝合金因其质轻、综合性能优异、生产制造成本低等优异的性能，从而成为航空航天工业中主要的结构材料。目前断裂韧性、疲劳强度和常规强度、抗蚀性能并列为高强铝合金

4、的四项主要考核指标，而作为飞机的主要承力构件材料，要求7150铝合金兼顾拉伸强度、抗腐蚀性能的同时还要提高断裂韧性及疲劳强度。经回归再时效(Retrogressionandre-aging,RRA)工艺处理的铝合金具有优异的综合性能。本课题主要研究回归再时效中回归温度和回归时间对7150铝合金的力学性能、微观组织、断裂韧性及疲劳性能的影响。通过改变回归再时效处理中的回归处理工艺参数，对热处理后的合金进行硬度、电导率、拉伸性能等测试，研究了回归温度及回归时效对7150合金硬度、电导率、屈服强度和拉伸强度的变化影响，结果表明：回

5、归温度为170℃，回归时间在200-600min内，7150铝合金的硬度值、强度随着回归时间的延长而降低，电导率的变化相反。合金硬度值、屈服强度和抗拉强度在回归时间为200min时最高，分别为203.7HB、585MPa、613MPa，电导率最低但仍高于T6态合金。回归温度为170℃回归时间为200min的回归再时效处理能使合金获得最佳的强度和塑性及电导性能组合。观察合金在不同时效状态下的透射组织分析，探究合金在欠时效、峰时效和RRA状态的组织特征以及合金的形变组织特征。对7150合金的显微组织、断口形貌和断裂行为进行研究，

6、结果表明：经170℃500min回归处理RRA时效态合金的断裂韧性K1/2Q值最高，达61.4MPa·m。180℃100min回归处理RRA时效态合金的断裂韧性KQ值最低，170℃200min回归处理的RRA时效态合金的断裂韧性KQ值介于两者之间，其断裂韧度性能居于中等水平。170℃200min回归处理的RRA时效态合金疲劳强度最高，180℃240min回归处理的RRA时效态合金的疲劳强度最低。在高应力循环作用下，T6态合金的疲劳寿命相对最长，比170℃200min回归处理的RRA态合金高出一个数量级，且在低周疲劳过程中，试

7、样出现循环软化的现象。7150铝合金疲劳裂纹一般萌生于试件表面，但在铸造过程中引入的氧而形成的氧化物夹杂对合金的疲劳性能有影响，使得合金易于在氧化物夹杂处萌生裂纹，致使合金疲劳断裂。对测试结果综合分析得到最佳的时效工艺为：120℃/24h+170℃/200min+120℃/24h。关键词：7150铝合金；回归再时效；断裂韧性；疲劳I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstract7150aluminumalloyhasbecomeamajorstructuralmaterialintheaerospaceindustrybec

8、auseofitsexcellentpropertiessuchaslightweight,excellentoverallperformance,andlowmanufacturingcost.Atpresent,fracturetoughness,fatiguestrength,con