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7003(LC12)高强铝合金化学成分航空航天铝合金的组织及性能研究
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-02-20
7003铝合金属于Al-Zn-Mg系高强铝合金，具有良好的热变形能力和加工性能，具有优良的可焊性，焊接后可以自动时效，有良好的疲劳强度。近年来，7003铝合金的应用越来越广泛，其被广泛应用于航空航天、汽车工业领域。提高7003铝合金的性能可以进一步拓宽材料的应用领域。由于细化晶粒可改善铝合金的塑性变形能力，因此，研究铝合金的晶粒细化方法具有重要的理论意义和应用意义。作为细化晶粒的方法之一，等径角挤压研究受到了越来越多材料工作者的重视。等径角挤压(ECAP)与其他制备超细晶的方法相比，ECAE工艺简单、生产成本低、且克服了其它工艺制备的试样中有空隙、致密性差、以及大尺寸坯体难以生产等缺点，日益受到国内外科学家的关注，具有良好的应用价值和前景。
目前，采用ECAP研究的材料种类已较多，研究范围还在继续扩大，但有关7003铝合金的相关报告还较少。为此，对7003铝合金经ECAP处理后的组织与性能的影响进行了研究。鉴于此，本实验主要对Bc路径4道次等径角挤压后的7003铝合金材料的显微组织与室温力学性能进行了研究。
采用7003铝合金作为原材料，合金的供货处理状态为是T1，其化学成分为（质量分数，%）：5.67Zn，0.76Mg，0.08Cu，0.003Cr，0.11Fe，0.04Si，0.26Mn，0.05Ti，0.003Pb，余量为Al。将原始材料加工成10mm×10mm×30mm的试样，然后对试样进行退火处理，退火工艺为400℃×150min，然后随炉冷却至室温。本次实验所使用的等径角挤压模的模孔为10mm×10mm的方形，将材料在室温下挤压,模具由两个具有相同横截面的通道相贯成L形，内角Φ为90°，外角Ψ为30°。为了减小摩擦，在试样和模具内壁涂上MoS2润滑油。在挤压时，与通道形状一致且润滑良好的试样放入其中一个通道，在压力作用下，试样从另一个通道中挤出，在两通道相交处产生近似理想的纯剪切塑性变形。
7003铝合金在经过等径角挤压变形后，晶粒形貌发生了变化，晶粒被剪切破碎，4道次后，晶粒尺寸从原始态60～90μm细化到了3μm以内，细化效果较为明显。随挤压道次的增加，材料内部位错密度显著升高，但到了4道次，位错密度不再增加反而减少，位错缠结逐渐转变成细小的亚晶粒。随加工道次的增加，7003铝合金的力学性能显著改善。四道次挤压后，7003铝合金的屈服强度由249MPa增加到了410MPa；试样X面的显微硬度从退火态的83.31HV增长到了134.82HV。
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