噴射成型法制備超高強(qiáng)鋁合金

噴射成型法制備超高強(qiáng)鋁合金S20130649鄭饒文一Al-Zn-Mg-Cu系超高強(qiáng)鋁合金超高強(qiáng)度鋁合金是以Al-Zn-Mg-Cu系(簡稱7xxx系)為主的可熱處理強(qiáng)化的鋁合金。它具有高的比強(qiáng)度和硬度、良好的熱加工性、優(yōu)良的焊接性能、較好的耐腐蝕性能和較高的韌性等優(yōu)點(diǎn)二噴射成型技術(shù)噴射成形技術(shù)的基本原理是先將金屬或合金材料加熱到熔化狀態(tài)，再用高壓保護(hù)性氣體將熔融的液態(tài)金屬霧化成細(xì)小彌散的顆粒，再以極高速度將其噴射并沉積。金屬釋放沉積坯凝固霧化沉積噴射晶粒細(xì)小熱焓輸入均勻掃描噴嘴固定噴嘴熱焓輸入集中晶粒粗大調(diào)整適當(dāng)?shù)腉/M,以得到致密的坯件三噴射成型實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)背景超高強(qiáng)合金研究和開發(fā)的受限于傳統(tǒng)鑄造成型工藝，若將兼具鑄造和冶金特點(diǎn)的噴射成型工藝運(yùn)用于超高強(qiáng)合金的制備，這無疑對超高強(qiáng)鋁合金材料性能的提高以及合金材料的開發(fā)和生產(chǎn)將起到積極的推動(dòng)作用2.實(shí)驗(yàn)過程成分確定結(jié)論熔煉除雜噴射成型熱處理結(jié)果分析四實(shí)驗(yàn)過程1.成分確定SiFeCuMnMgCrZnTiZrAl0.10.152.0-2.60.051.8-2.30.47.6-8.40.060.8-0.25剩余2.噴射實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)分析1金相組織7055鑄造鋁合金組織放大圖沉積坯橫截面上不同區(qū)域的金相組織(a)圓心處(b)半徑中點(diǎn)處(c)邊緣處2SEM&XRD分析沉積坯SEM組織圖a為全貌圖b為局部放大圖鑄造7055鋁合金SEM組織圖：(a)全貌圖；(c)是(a)圖中局部高倍放大六熱處理方法1.固溶熱處理2.單級時(shí)效（T6)3.雙級時(shí)效(T73.T74.T76)4.回歸再時(shí)效(RRA)對該實(shí)驗(yàn)噴射成型的樣坯進(jìn)行T6熱處理，得到如下組織,與未處理的沉積坯，進(jìn)行對比。七結(jié)論和展望1.利用往復(fù)噴射成型技術(shù)制備的Al-Zn-Mg-Cu系超高強(qiáng)鋁合金比傳統(tǒng)鑄造工藝成型的鋁合金具有諸多優(yōu)點(diǎn)。噴射成型可以得到均勻細(xì)小的晶粒，顯微組織為等軸晶，宏觀均勻，基本上沒有宏觀偏析，但是由于冷卻速度較快，使得成分偏析仍然存在。晶界比較細(xì)，結(jié)合相對較好。噴射成形材料晶粒內(nèi)部分布著細(xì)小的第二相，提高了樣件的性能。經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚碇螅练e坯內(nèi)的第二相顯著減少，析出相細(xì)小彌散，顯著提高了樣件的性能。2.鑒于噴射成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)和完善先進(jìn)的噴射成形制備工藝,通過制備方法的改進(jìn)和工藝參數(shù)的合理選擇,結(jié)合合金純度提高、熔體凈化,獲得高質(zhì)量的鑄錠組織,最終提高合金的韌性、抗腐蝕性和疲勞強(qiáng)度。突破一些技術(shù)難點(diǎn)，將會對超高強(qiáng)鋁合金的研究和開發(fā)過程大有裨益。謝謝(a)峰值時(shí)效(120℃/24h);(b)