力學性能編輯
通過自然時效對7N01力學性能的影響可以看出,合金的強度随着時效時間的延長逐漸增大,在時效20d後,基本達到穩定值,合金的延伸率在自然時效1d後即達到穩定值15. 5%左右。穩定态7N01合金的抗拉強度在400MP以上,屈服強度基本穩定在260MPa以上。n7000系為可熱處理強化的鋁合金,其熱處理的效果主要決定于析出相的尺寸、形貌、體積分數以及其與界面的關系。析出相的這些性質會随着時效的進行不斷發生變化,且隻有與基體保持共格和半共格關系的析出相具有最佳的強化效果,即合金的強度最高。因此在一定溫度進行人工時效時,合金的強度先增大(峰時效)後減小(過時效),相應的析出相與界面的關系從共格半共格逐漸轉變為非共格。與此不同,7N01的力學性能在自然時效過程中的特征為上升後保持穩定。
因此可以得出推論,合金的析出過程可能是淬火後析出與基體共格或半共格的析出相,且保持這種界面關系長期不變。7N01合金的這種析出特征使其在自然時效穩定後達到較高強度的同時仍保持較高的塑性,因此該合金極有可能在自然時效穩定後仍具有良好的彎折性能。
彎折性能編輯
自然時效10d的7N01合金經過60°,90°,120°和180° 4個角度的彎折試驗後的試樣,可以看出,試樣經過彎折後未發生斷裂,且在彎折部位未發現明顯的宏觀裂紋,說明該狀态合金具有良好的抗彎折能力。自然時效60d的7N01合金經過60°,90°,120°和180° 4個角度的彎折試驗後的試樣,可以看出,經過60d自然時效後的合金,其彎折後的特征與自然時效10d的合金無差異,即未發生斷裂且無明顯的肉眼可見的裂紋。90°彎折試樣塑性變形區域集中于材料的應力集中部位,試樣的其他部分塑性變形較小或未發生塑性變形。
試樣的外側由于收到拉應力而伸長,内側由于收到壓應力的作用而壓縮,對應的組織中,合金的外側晶粒發生拉長,内側晶粒發生壓縮。由于彎折試驗的試驗溫度為室溫,同時壓縮速率較低利于熱量的釋放,因此合金形狀的改變主要是由位錯的滑移造成。當拉應力和壓應力同時高于或等于位錯的阻力時,試樣開始變形,材料通過塑性變形達到松弛應力的目的。若材料的塑性較低,則在試樣受拉應力的外側産生劇烈的變形,導緻裂紋的出現,從而造成材料在彎折過程中斷裂,相反,塑性較高的材料不易斷裂。
從自然時效過程中7N01合金塑性對間曲線中可以看到,在經過自然時效1d後,合金的塑性明顯提高,且在後續的繼續時效過程中,合金的塑性基本保持在15. 5%左右,因此自然時效7 N01合金具有較高的塑性,同時其塑性受自然時效影響較小,導緻該狀态合金具有優良的抗彎折性能。
電鏡分析編輯
在自然時效過程中,由于時效環境溫度遠低于人工時效,自然時效狀态合金中的主要析出相GPII區,與人工時效條件明顯不同,在人工時效下主要強化相為GP區。時效析出動力為體積自由能的降低,時效溫度越低,則時效析出動力越大,但相應的,原子的活動能力降低,從而降低了過飽和溶質原子的擴散能力。在自然時效條件下,雖然時效析出動力較大,但是由于原子擴散能力的降低,隻能形成與基體完全共格的GPII區,因此,合金在獲得強化的同時保持了較高的延伸率,從而具有較好的抗彎折性能。此外,由于GPII區與基體的共格關系,增大了固溶體的晶格畸變,對輸運電子造成強烈的散射作用,使電導率降低。
總結編輯
1.結合電導率和高分辨的實驗結果,得到7N01合金在自然時效中的主要析出相為GPII區。n2. 7N01合金的力學性能在自然時效過程中先上升達到最大值後保持穩定。穩定态7N01合金具有較高的強度(抗拉強度在400MP以上,屈服強度在260MPa以上)和良好的塑性(延伸率約為15.5%,同時,在自然時效10-60d内,在彎折試驗中均未出現肉眼可見的裂紋 。



















