La estructura fundida de la aleación de aluminio 7055 está compuesta por granos de matriz y partículas de segunda fase uniformemente distribuidas,entre las cuales la segunda fase se distribuye principalmente en un patrón de red en los límites de los granos (gráfico 1)Después de un tratamiento de homogeneización a altas temperaturas (350-500°C) y a largo plazo (6-24 horas), los granos α(Al) aumentan de tamaño.
2La segunda fase integra una fase de fortalecimiento similar a los huesos, que consiste principalmente en fases T ((Al2Zn3Mg5) y S ((Cu-MgAl2); todavía hay pequeñas cantidades de fases como MgZn2, Mg2Si,AlMnFeSi y (FeMn)Al6 en la aleaciónEntre ellas, también se encuentran algunas fases precipitadas (como Al3Zr), cuyos tamaños oscilan entre 20 y 50 nm.Estas fases precipitadas tienen un efecto de fijación en los límites de los granos y obstaculizan el crecimiento de los granos durante la deformación y el tratamiento en soluciónEsto mantiene el grado de recristalización y el tamaño de los granos recristalizados en un equilibrio adecuado, logrando así una combinación ideal de resistencia.resistencia a la fatiga y resistencia a la corrosión.
El contenido relativamente alto de elementos de aleación en la aleación de aluminio 7055 afecta el proceso de cinética de precipitación de la aleación, pero no cambia el proceso básico de precipitación de envejecimiento.La secuencia típica de precipitación de las fases de precipitación reforzadas es:
SSSS ((solución sólida sobresaturada) - región GP -η' fase de transición (MgZn2) -η fase de equilibrio (MgZn2)
El tamaño, la cantidad y la distribución de la zona GP, la fase η' y la fase η en la aleación, así como la característica de la zona sin precipitación (PFZ) en los límites de los granos,básicamente determinar el rendimiento de la aleación.
4La primera fase que se precipita es la fase metastable que es coherente con la matriz, que se convierte en el núcleo para la formación de la fase térmicamente estable.La región GP es coherente con la matriz, la fase η' es semicoherente con la matriz, y la fase η no es coherente con la matriz.
5Las fases η' y η se forman directamente durante el enfriamiento y el envejecimiento.
Las propiedades macroscópicas de la aleación de aluminio 7055 (como resistencia a la tracción, conductividad eléctrica, resistencia a la fractura, resistencia a la corrosión, etc.)La estructura de la matriz de precipitación depende principalmente de la forma y de las características de la microestructura final (fase de precipitación de matriz (MPt))., la fase precipitada del límite de los granos (GBP) y la zona intergranular sin precipitaciones (PFZ).
7Durante el envejecimiento de una sola etapa, el índice de sensibilidad al estrés disminuye con el paso del tiempo.el espacio aumentaDespués de que la aleación fue apagada en agua a temperatura ambiente y apagada en agua hirviendo para envejecer, sus características de precipitación fueron las siguientes:
1 La diferencia de tamaño de las fases precipitadas en los límites de los granos es pequeña y se distribuyen continuamente en un patrón en forma de cadena.Los límites de los granos no tienen bandas de precipitación y son relativamente estrechos, con anchos medios de aproximadamente 33 nm y 43 nm respectivamente.
Después del enfriamiento por aire y el envejecimiento, el tamaño de las fases precipitadas en los límites de los granos varía mucho y muestra una distribución discontinua.
3 Los límites de los granos no tienen bandas de precipitación y son muy anchos, aproximadamente 102 nm.
4 La pre-precipitación de alta temperatura puede formar fases precipitadas discontinuas en los límites de los granos.El tratamiento de solución de pre-precipitación a 465 °C no sólo asegura la resistencia de la aleación, sino que también mejora su resistencia a la corrosión por esfuerzoAdemás, a medida que aumenta el tiempo de pre-precipitación después del tratamiento de la solución, las fases precipitadas en los límites de los granos se vuelven más gruesas y discretas,el factor de intensidad de esfuerzo de las grietas de aleación aumentaLa conductividad se redujo en un 8% (Srivatsan T S, Anand S, Sriram S).El comportamiento de la figura de alta velocidad y de la fractura de la aleación de aluminio 7055U3- Ciencias de la Matemática, 2000,281: En los tres estados de T6, T73 y RRA, las fracturas de las muestras son todas fracturas intergranulares e intragranulares, que son fracturas mixtas con ambas formas coexistentes.bajo diferentes condiciones de tratamiento térmico, las proporciones de las fracturas intergranulares y las fracturas intragranulares son diferentes, y el correspondente alargamiento también es diferente, es decir, T73 > T6 > RRA.
8En el estado T6, las fases precipitadas dentro de los granos de aleación son finas y uniformemente dispersas,mientras que las fases precipitadas en los límites del grano son en forma de tira y continuamente distribuidas, y la PFZ en los límites de los granos es muy estrecha.las fases precipitadas en los límites de los granos se volvieron significativamente más gruesas y discontinuas, la PFZ en los límites de los granos se amplió y la estructura de bandas paralelas todavía existía.el rugoso de las fases precipitadas dentro y en los límites del grano fue más evidente, y la PFZ en los límites de los cereales se amplió aún más (Li Hai, Zheng Ziqiao, Wang Zhixiu).Investigación sobre las características de envejecimiento secundario de la aleación de aluminio 7055 - (II) Características de microestructura y morfología de fracturaMateriales y ingeniería de metales raros, 2005,34:1230
9La fase de precipitación de la matriz (MPt) determina la resistencia de la aleación.resistencia a la corrosión por esfuerzo y durezaP.n. Alder et al. sostienen que cuando la fase precipitada en la matriz es principalmente la región GP, la aleación tiene la mayor resistencia.el fortalecimiento se debe principalmente a la tensión interna causada por la región GP en la matriz y el efecto químico de las dislocaciones que pasan a través de ellasJ.K. Park et al. creen que el efecto de refuerzo es mejor cuando la estructura de la matriz es principalmente la fase η'.
No importa qué tipo de partícula se utilice como fase de refuerzo, cuanto mayor sea su fracción de volumen y más dispersa esté, mejor será el efecto de refuerzo.Si las partículas de fase precipitada tienen una alta rigidez y se distribuyen uniformemente, será beneficioso para la resistencia a la corrosión por esfuerzo y la dureza.
11La fase precipitada del límite de grano (GBP) depende en gran medida de la estructura del límite de grano. El tamaño y la morfología de GBP pueden variar significativamente debido a diferentes límites de grano.La distribución reticular continua del GBP reduce el rendimiento de la aleación.Esto es porque:
Después del envejecimiento de la aleación, los precipitados fronterizos de grano son en su mayoría de fase η' o fase η, que tienen un cierto grado de movilidad relativa a la matriz.dificultarán el movimiento relativo de los granos, reduciendo así la dureza y plasticidad del material.
2 De acuerdo con el modelo de disolución anódica y el mecanismo de fragilización por hidrógeno, una estructura de borde de grano en forma de cadena continua aumentará la sensibilidad SCC de la aleación.para mejorar la dureza y la resistencia al SCC, la fase de precipitado del límite de grano es preferiblemente de partículas gruesas semicoherentes (no coherentes) distribuidas discontinuamente.Influencia del trazo de zirconio en la sensibilidad a la extinción de la aleación de aluminio 7055 [J]Materiales y ingeniería de metales raros, 2007, (4): 607
Otro parámetro que afecta el rendimiento de la aleación es la zona de no precipitación (PFZ) del límite del grano, que aparece cerca de los límites del grano durante el apagado.Estas áreas son relativamente débiles y propensas a fracturas por corrosión por esfuerzo. Liu Shengdan, Zhang Xinming, You Jianghai. Espera. La influencia del zirconio en la sensibilidad de extinción de la aleación de aluminio 7055 [J]. Materiales y ingeniería de metales raros, 2007, (4): 607
En conclusión, la optimización del proceso de tratamiento térmico de las aleaciones de alta solubilidad para controlar la microestructura significa lograr la mejor combinación de fase matriz precipitada (MPt),fase precipitada del límite del grano (GBP), y la zona de no precipitación (PFZ) del límite de grano, optimizando así la combinación de alta resistencia, alta dureza y resistencia a la corrosión de la aleación.
