再结晶组织对7N01铝合金型材应力腐蚀敏感性的影响

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晶粒组织对7020-T5铝合金型材强度和抗腐蚀性能的影响

第 54 卷第 7 期2023 年 7 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.7Jul. 2023晶粒组织对7020-T5铝合金型材强度和抗腐蚀性能的影响柯彬1，叶凌英1, 2，王鹏宇1，刘晓东1，董宇1，张勇1, 2，唐建国1, 2，刘胜胆1, 2(1. 中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410083；2. 中南大学教育部有色金属材料和工程重点实验室，湖南长沙，410083)摘要：通过室温拉伸试验、剥落腐蚀试验、慢应变速率拉伸试验和四点弯曲试验，并结合金相观察、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等微观组织分析技术，研究晶粒组织对7020-T5铝合金型材的强度、抗剥落腐蚀性能以及抗应力腐蚀性能的影响。

研究结果表明：完全再结晶型材的室温拉伸强度较低，其抗剥落腐蚀性能达到N 级，但型材的抗应力腐蚀性能严重恶化，应力腐蚀敏感指数I SSRT 为9.55%，四点弯曲试验中应力腐蚀裂纹沿着再结晶晶粒向内快速扩展，24 h 即发生应力腐蚀断裂。

表层粗晶和内部再结晶晶粒降低材料的力学性能，使应力腐蚀裂纹在型材表面深度方向上的扩展速率加快。

晶粒细小、不含表层粗晶、再结晶分数低的均匀变形组织有利于获得更高的综合性能，具有该种晶粒组织的7020-T5铝合金型材的抗拉强度和屈服强度分别达到366.6 MPa 和314.2 MPa ，断后伸长率达到15.7%，抗剥落腐蚀性能达到PB 级，应力腐蚀敏感指数I SSRT 为2.38%，四点弯曲应力腐蚀试验中表面产生腐蚀裂纹和发生应力腐蚀断裂的时间分别为580 h 和1 736 h ，抗应力腐蚀性能优异。

关键词：Al-Zn-Mg 铝合金；晶粒组织；再结晶；剥落腐蚀；应力腐蚀中图分类号：TG146.2 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）07-2618-12Effect of grain structures on strength and corrosion resistance of7020-T5 aluminum alloy profilesKE Bin 1, YE Lingying 1, 2, WANG Pengyu 1, LIU Xiaodong 1, DONG Yu 1,ZHANG Yong 1, 2, TANG Jianguo 1, 2, LIU Shengdan 1, 2(1. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education, Central SouthUniversity, Changsha 410083, China)Abstract: The effect of grain structures on the strength and corrosion resistance 7020-T5 alloy profiles was studied through tensile test, exfoliation corrosion test(EXCO), slow strain rate tensile test(SSRT) and four-point收稿日期： 2022 −09 −09；修回日期： 2022 −11 −05基金项目(Foundation item)：国家重点研发计划项目(2016YFB0300901) (Project(2016YFB0300901) supported by the National KeyResearch and Development Program of China)通信作者：叶凌英，博士，教授，从事高性能铝合金材料加工制备研究；E-mail ：******************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.07.009引用格式：柯彬, 叶凌英, 王鹏宇, 等. 晶粒组织对7020-T5铝合金型材强度和抗腐蚀性能的影响[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(7): 2618−2629.Citation: KE Bin, YE Lingying, WANG Pengyu, et al. Effect of grain structures on strength and corrosion resistance of 7020-T5 aluminum alloy profiles[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(7): 2618−2629.第 7 期柯彬，等：晶粒组织对7020-T5铝合金型材强度和抗腐蚀性能的影响bending test, combined with microstructure analysis such as optical microscope(OM), electron backscatterdiffraction(EBSD) and transmission electron microscopy(TEM). The results show that the tensile strength of the fully recrystallized profile is remarkably low, and the EXCO resistance reaches N grade, but its stress corrosion resistance is seriously deteriorated, the stress corrosion cracking sensitivity index ISSRTis 9.55%, and the stress corrosion crack propagates rapidly along the recrystallized grains in the four-point bending test, and fracture occurs within 24 h. Coarse grain layers on the surface and internal recrystallized grains decrease the mechanical properties, and accelerate the propagation rate of stress corrosion cracks in the depth direction. Uniform deformed microstructures with small grains, and no surface coarse grain layers and low recrystallization fraction favor to obtain higher comprehensive properties. The tensile strength and yield strength of 7020-T5 alloy profile with this grain structure reaches 366.6 MPa and 314.2 MPa, respectively, the elongation after fracture reaches 15.7%, theEXCO resistance reaches PB level, the ISSRTis 2.38%, the time of the corrosion crack appeared on surface and fractured by stress corrosion cracking(SCC) in the four-point bending stress corrosion test are 580 h and 1 736 h, respectively, showing excellent stress corrosion resistance.Key words: Al-Zn-Mg aluminum alloys; grain structures; recrystallization; exfoliation corrosion test; stress corrosion resistance7020铝合金作为典型的Al-Zn-Mg合金，因为具有高比强度、良好的成型性能和焊接性能，在航空航天、轨道交通上获得了广泛地应用[1−3]。

实验3.金属冷变形及再结晶对组织和性能的影响[整理]

实验3. 金属冷变形及再结晶对组织和性能的影响一、实验概述金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种。

在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对于另一部分滑动，这种变形方式称为滑移；在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对另一部分产生剪切变形，且变形部分与未变形部分的位向形成了镜面对称关系，这种变形方式称为孪生。

(一) 冷塑性变形对金属组织与性能的影响若金属在再结晶温度以下进行塑性变形，称为冷塑性变形。

冷塑性变形不仅改变了金属材料的形状与尺寸，而且还将引起金属组织与性能的变化。

金属在发生塑性变形时，随着外形的变化，其内部晶粒形状由原来的等轴晶粒逐渐变为沿变形方向伸长的晶粒，在晶粒内部也出现了滑移带或孪晶带。

当变形程度很大时，晶粒被显著地拉成纤维状，这种组织称为冷加工纤维组织。

同时，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。

图6-1为工业纯铁经不同程度变形的显微组织。

图6-1 工业纯铁冷塑性变形后组织(150X)a)变形程度20% b)变形程度50% c)变形程度70%金属经冷塑性变形后，会使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。

此外，在金属内部还产生残余应力。

一般情况下，残余应力不仅降低了金属的承载能力，而且还会使工件的形状与尺寸发生变化。

(二) 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化金属经冷塑性变形后，由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因，处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋势。

但在室温下，由于原子活动能力不足，恢复过程不易进行。

若对其加热，因原子活动能力增强，就会使组织与性能发生一系列的变化。

1．回复当加热温度较低时，原子活动能力尚低，故冷变形金属的显微组织无明显变化，仍保持着纤组织的特征。

此时，因晶格畸变已减轻，使残余应力显著下降。

但造成加工硬化的主要原因未消除，故其机械性能变化不大。

高温预析出对7XXX系列铝合金力学性能和应力腐蚀性能的影响

ZHENG Qiang ,CHEN Kang2hua ,ZHANG Zhuo ,HUANG Lan2ping ,LIU Hong2wei (State Key Laboratory for Powder Metallurgy ,Central South University ,Changsha Hu′nan 410083 ,China) Abstract :The high2temperature pre2precipitation treatment and different artificial ageing process were carried out on 7055 and 7A52 aluminium alloys1The effects of high temperature pre2precipitation on the properties of 7055 and 7A52 alloys ,such as their microstructures ,tensile properties at room temperature ,hardness ,electrical resistivity and SCC resistance were systemati2 cally studied with different artificial ageing process1The results show that the high2temperature pre2precipitation treatment can limit the precipitation in grain boundary ,and can change the size and distribution of the precipitate phases ,therefore enhances the SCC resistance of the 7XXX aluminum alloys with non2deteriorating the strength and plasticity1 Key words :stress corrosion cracking (SCC) ;7XXX aluminum alloy ;solution ;pre2precipitation ;microstructure

未溶相和再结晶对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀抗力的影响

未溶相和再结晶对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀抗力的影响黄俊;彭国胜;宋广生;陈康华;陈送义【摘要】采用慢应力拉伸技术,结合金相、扫描和透射电镜观察,研究了未溶相和再结晶对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀抗力的影响。

结果表明：未溶相引起的点蚀导致应力腐蚀裂纹萌生;再结晶加速了L-T和T-L方向应力腐蚀裂纹扩展,降低了应力腐蚀抗力。

应力腐蚀抗力主要由再结晶因素控制。

再结晶降低应力腐蚀抗力主要是由再结晶晶界析出相较差耐蚀引发的。

【期刊名称】《齐鲁工业大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2018(032)002【总页数】5页(P45-49)【关键词】铝合金;再结晶;未溶相;晶界析出相;应力腐蚀抗力【作者】黄俊;彭国胜;宋广生;陈康华;陈送义【作者单位】[1]安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山243002;;[1]安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山243002;;[1]安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山243002;;[2]中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083;;[2]中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083;【正文语种】中文【中图分类】TQ174.4航空铝合金,特别是7000系铝合金,容易发生应力腐蚀,引发飞机灾难性事故。

现有研究表明,合金的应力腐蚀抗力直接受未溶相和材料再结晶的影响。

工业上通常通过优化合金成分和热处理制度改变材料的未溶相和再结晶组织,达到提高合金应力腐蚀抗力的目的。

综述已发表文献,一般认为7000系合金组织通常包含不同类型的未溶相,例如Al2 CuMg和Al7 Cu2 Fe等[1-3]。

未溶相由于与铝基体存在电位差,容易引发点蚀[4]。

7000系合金应力腐蚀一般都是沿晶腐蚀,所以该系列合金应力腐蚀抗力直接与晶界析出相有关。

晶界析出相一般可通过时效处理工艺加以调整。

大量文献报道表明,粗大而不连续的晶界析出相有利于提高合金的应力腐蚀抗力[5-12]。

铝合金组织结构对其耐蚀性能影响的研究

铝合金组织结构对其耐蚀性能影响的研究铝合金是一种常用的材料，具有轻质、高强度和良好的可塑性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。

然而，铝合金在实际应用中常常面临着腐蚀问题，影响其使用寿命和性能。

因此，研究铝合金的耐蚀性能及其与组织结构的关系具有重要意义。

铝合金的组织结构对其耐蚀性能有着显著影响。

首先，铝合金的晶粒尺寸与耐蚀性能密切相关。

研究发现，晶粒尺寸较小的铝合金具有更好的耐蚀性能。

这是因为晶粒尺寸较小可以减少晶界面的数量，降低腐蚀介质的侵入，从而阻止腐蚀的扩散。

同时，晶粒尺寸较小还可以提高铝合金的强度和塑性，使其更具抗腐蚀能力。

其次，铝合金的相组成也对其耐蚀性能有影响。

铝合金中常见的相有α-Al相和β-Al相。

研究发现，β-Al相的存在可以提高铝合金的耐蚀性能。

β-Al相具有较高的电化学电势，能够阻碍腐蚀反应的进行。

此外，β-Al相还可以形成致密的钝化膜，进一步提高铝合金的耐蚀性能。

此外，铝合金的析出相也对其耐蚀性能有一定影响。

析出相是指在铝合金中生成的一些稳定的弥散相。

研究发现，析出相的存在可以提高铝合金的耐蚀性能。

这是因为析出相能够吸附腐蚀介质中的氧和水分子，形成一层保护层，阻止腐蚀的进行。

此外，析出相还可以降低晶粒的活性，减缓腐蚀的扩展速度。

综上所述，铝合金的组织结构对其耐蚀性能有着显著影响。

晶粒尺寸较小、β-Al相的存在以及析出相的形成都可以提高铝合金的耐蚀性能。

因此，在铝合金的制备中，应注重控制其组织结构，以提高其耐蚀性能。

此外，通过合理的合金设计和热处理工艺，也可以进一步优化铝合金的组织结构，提高其耐蚀性能，满足实际应用的需求。

塑性变形再结晶对组织性能的影响

塑性变形再结晶对组织性能的影响试验一塑性变形再结晶对Q235钢组织性能的影响一引言1、塑性变形对金属组织与性能的影响金属经塑性变形后，不仅形状和尺寸上发生变化，其组织和性能也发生变化。

随着塑性变形量的增大，金属材料的由原始的等轴晶组织向纤维状组织转变，即晶粒将沿变形方向逐渐伸长，变形度越大，则伸长也越显著；当变形度很大时，其组织呈纤维状。

组织影响性能，由于变形产生了大量的位错和孪晶，对金属起到了强化作用，金属的强度和硬度有所提高，塑性下降，即产生了所谓的“加工硬化”现象。

另外，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。

2、塑性变形后再结晶对组织性能的影响塑性变形金属加热温度到再结晶温度时，原子活动能力增大，金属的显微组织发生明显的变化，由破碎拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。

由于加热温度低于相变温度，故没有发生相变，只是一个新晶粒形核和长大的过程，即再结晶。

再结晶消除了冷加工纤维组织、加工硬化和残余应力，使金属又重新恢复到冷塑性变形前的状态，纤维组织消失，取而代之的是均匀细小的等轴晶粒。

再结晶温度与金属本性、杂质含量、冷变形程度、保温时间、材料的原始晶粒度等有关。

再结晶所产生的晶粒大小在很大程度上取决于冷变形程度的大小。

工业生产中则常以经过大变形量（约70%以上度的变形金属经1h 保温，能完成再结晶（﹥95%转变量）的最低温度，定为该金属的再结晶温度。

实验证明，金属的熔点愈高，在其他条件相同时，其再结晶温度也愈高。

金属的再结晶温度(T再) 与其熔点(T熔) 间的关系，大致可用下式表示：T 再=0.4 T熔其中，T 再、T 熔按绝对温度计算，以铜为例，纯铜的熔点是1083℃，系数取0.40时，计算如下：T 再=0.40T熔=0.40×(1083+273)K=542.4K=269.4℃金属的纯度越高，再结晶温度就越低，再结晶过程也就越快。

晶粒组织对Al-Zn-Mg_合金抗应力腐蚀性能的影响

第50卷第5期中南大学学报(自然科学版) V ol.50No.5 2019年5月Journal of Central South University (Science and Technology)May 2019 DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2019.05.006晶粒组织对Al-Zn-Mg合金抗应力腐蚀性能的影响叶凌英1, 2, 3，姚学彬1, 2, 3，唐建国1, 2, 3，李红萍1，张新明1, 2, 3(1. 中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410083；2. 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，湖南长沙，410083；3. 中南大学有色金属先进结构材料与协同创新中心，湖南长沙，410083)摘要：通过四点弯曲应力腐蚀实验对Al-Zn-Mg合金挤压型材包含不同晶粒组织的试样进行应力腐蚀性能测试，并借助金相组织观察、电子背散射衍射以及透射电镜研究晶粒组织不均匀性对材料抗应力腐蚀性能的影响和作用机理。

研究结果表明：Al-Zn-Mg合金挤压型材从表面至中心依次分布着粗晶组织、等轴晶组织和纤维状组织，其中粗晶组织和等轴晶组织的厚度分别约为60 μm和750 μm，再结晶分数和大角度晶界百分占比均从表面至中心逐渐降低；不同晶粒组织的抗应力腐蚀性能主要与晶粒粒度和晶界微观组织有关，相对于粗晶组织和等轴晶组织，纤维状组织由于再结晶行为受到抑制，晶粒粒度较小，大角度晶界较少，具有更离散的晶界析出相和较窄的无沉淀析出带，从而表现出更好的抗应力腐蚀性能。

关键词：Al-Zn-Mg合金；晶粒组织；抗应力腐蚀性能；晶界微观组织中图分类号：TG146.2 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2019)05−1049−07Effect of grain structure onstress corrosion resistance of Al-Zn-Mg alloy YE Lingying1, 2, 3, YAO Xuebin1, 2, 3, TANG Jianguo1, 2, 3, LI Hongping1, ZHANG Xinming1, 2, 3(1. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education,Central South University, Changsha 410083, China;3. Nonferrous Metal Oriented Advanced Structural Materials and Manufacturing Cooperative Innovation Center,Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: Stress corrosion cracking(SCC) resistance of the specimens with different grain structures in Al-Zn-Mg alloy extruded profile was investigated through four-point bending test. The relationship and mechanism between grain structure and SCC resistance were studied by means of optical micrograph(OM), electron back scattered diffraction(EBSD) and transmission electron microscope(TEM).The results show that coarse grain structure, equiaxed grain structure and fiber-like structure are distributed from the surface to the center in Al-Zn-Mg alloy extruded profiles.The thickness of coarse grain structure and equiaxed grain structure are about 60 μm and 750 μm, respectively. The fraction of recrystallization and high angle grain boundary(HAGB) decrease gradually from the surface to the center. The SCC resistance of different grain structures is mainly related to grain size and grain boundary microstructures. Compared with the coarse grain and equiaxed grain structures, the fiber-like structure exhibits better stress corrosion cracking resistance because of the smaller grain size, less high angle grain boundary, more spaced grain boundary precipitates (GBPs) and narrower precipitate free zone (PFZ) caused by limiting recrystallization.Key words: Al-Zn-Mg alloy; grain structure; stress corrosion cracking resistance; grain boundary microstructures收稿日期：2018−08−10；修回日期：2018−10−12基金项目(Foundation item)：国家重点研发计划项目(2016YFB0300901) (Project(2016YFB0300901) supported by the National Key Research and Development Program of China)通信作者：唐建国，博士，副教授，从事铝合金材料加工制备研究；E-mail：**************.cn中南大学学报(自然科学版) 第50卷1050Al-Zn-Mg合金由于其具有较高的强度、优良的挤压性能以及良好的焊接性能，是理想的焊接结构材料，在高速列车车体上得到广泛应用。

A7N01S—T5型铝合金在清洗剂中的点蚀敏感性研究

ｓｕｒｆａｃｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｆｌｍｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ，ａｎｄｈｅｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎｌｆｕｅｎｃｅｄｈｅｔｐｉｔｔｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｈｒｔｏｕｇｈｆｏｒｍｉｎｇｈｅｔｄｅｎｓｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｌａｙｅｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ａｈｍｆｉｎｕｍａｌｌｏｙ；ｄｅｇｒｅａｓｅｒ；ｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅ
ｄｅｇｒｅａｓｅｒｓＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｐＨｖａｌｕｅｏｆｈｅｔｄｅｇｒｅａｓｅｒｓａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｄａｇｒｅａｔｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｎｐｉｔｔｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆａｈｍｌｉｎｍｎａｌｌｏｙＰＨｖａｌｕｅｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅｔ
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再结晶对7150铝合金局部腐蚀性能的影响

再结晶对7150铝合金局部腐蚀性能的影响孙兆霞;彭国胜;陈康华;任伟才;董朋轩;陈送义【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2012(017)003【摘要】采用金相、极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜以及透射电镜对7150铝合金不同程度的再结晶组织的局部腐蚀性能进行研究.结果表明:再结晶程度低的2#合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能优于再结晶程度高的1#合金；电化学阻抗谱研究表明,1#合金在腐蚀液中浸泡5h即出现明显的剥蚀现象,而2#合金浸泡时间长达33 h也未见明显的剥蚀现象:腐蚀路径是沿再结晶晶粒的晶界扩展,未再结晶晶粒很少被腐蚀;透射电镜原位腐蚀观察发现,再结晶晶界析出相较粗大,优先腐蚀,而未再结晶晶界析出相较细小,基本未腐蚀.【总页数】7页(P297-303)【作者】孙兆霞;彭国胜;陈康华;任伟才;董朋轩;陈送义【作者单位】东北轻合金有限责任公司,哈尔滨150001;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;东北轻合金有限责任公司,哈尔滨150001;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.4【相关文献】1.均匀化前预处理对7150铝合金中Al3Zr相析出及再结晶的影响 [J], 郭占英;丛福官;赵刚;X.-Grant Chen;田妮2.再结晶对7055铝合金板材晶间腐蚀性能的影响 [J], 王凤春;董影;韩啸;孙兆霞;祁艳华3.回归再时效对7150铝合金力学和腐蚀性能的影响 [J], 梁帅;刘显东;蒋大鸣4.晶粒组织对7150铝合金抗腐蚀性能的影响 [J], 贺春花;李红萍;叶凌英;刘胜胆;唐建国5.变形程度对7150铝合金再结晶及性能的影响 [J], 陈康华;陈送义;彭国胜;方华婵;肖代红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

铁路车辆轻量化用材对比分析

铁路车辆轻量化用材对比分析摘要：铁路交通是我国最重要的货运交通系统之一，铁路运输技术更是直接关系着我国“一带一路”发展战略能否实现的关键技术。

近年来，随着科技的进步和经济的发展，加之国家经济发展对铁路交通依赖程度的提高，国家和相关企业投入大量资金到铁路货运技术领域。

随着列车速度的不断提高，对列车减轻自重的呼声越来越高。

其中，铝合金车体和不锈钢车体轻量化设计被设计师所青睐。

本文对这两种车体轻量化用材进行多方面的对比分析。

关键词：轻量化；铝合金；不锈钢；对比正文：对于铁路车辆而言，车体是车辆结构的主体。

车体的强度和刚度关系到车辆运行的安全可靠性和舒适性；车体的防腐耐腐能力、表面保护和装饰方法，关系到车辆的外观、寿命和检修制度；车体的重量关系到能耗、加减速度、载客能力乃至列车编组形式（拖动比）。

所有这些都直接影响到运营质量和经济效益。

由于铁路车辆车体长期处在激烈振动、外部气候条件和乘客量大且不稳定等条件下，其总体结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料。

在设计铁路车辆车体时，对车体构件和内部装饰所用材料的基本要求为：应具有构件所要求的高强度和刚性，重量轻、耐老化、耐污染、耐磨耗和耐光照等特性，适合于环境的改进（隔热、隔音性能提高、较好的采光性），适合于提高舒适度（减振等）。

目前，呼声最高的铁路机车车体结构使用的材料主要为车辆专用经济型不锈钢和铝合金。

从20世纪70年代起，铝合金型材在国外轨道车辆上开始应用，铝制车辆广泛使用了当时在船舶上作为焊接结构材料的5083合金空心型材。

随着车体技术的不断发展，开发出了敞开式铝型材结构，使铝合金型材向薄壁化、轻量化方向发展，此时主要采用的铝合金型材为Al-Mg-Zn（7xxx）系三元合金。

主要代表性的牌号为7N01和7003合金，该合金是热处理强化型合金，不仅母材强度高，而且焊接强度也比5083和6061等合金的高。

由于该合金挤压加工性能很好，可以挤压壁比较薄的大型宽幅型材。

A7N01S-T5型铝合金在清洗剂中的点蚀敏感性研究

A7N01S-T5型铝合金在清洗剂中的点蚀敏感性研究赵民;姜代旬【摘要】采用极化曲线方法研究了A7N01S-T5型铝合金在某系列的不同pH值清洗剂中的点蚀行为。

试验结果表明：铝合金在该系列中性、酸性和碱性清洗剂中均会发生点蚀，而铝合金点蚀敏感性的大小与清洗剂的pH值有关，pH值主要通过影响铝合金表面氧化膜和腐蚀产物膜的稳定性来影响铝合金的耐点蚀性能。

%In order to obtain the pitting corrosion sensitivity of aluminum alloy, the polarization curve was used to study the pitting corrosion behavior ofA7N01S-T5 aluminum alloy in a certain series of degreasers. The results of experiments indicated pH value of the degreasers and corrosion products had a great influence on pitting sensitivity of aluminum alloy. PH value mainly affected the stability of the surface oxidation film of aluminum alloy, and the corrosion products influenced the pitting sensitivity of aluminum alloy through forming the dense isolation layer.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P65-68)【关键词】铝合金;清洗剂;点蚀;极化曲线【作者】赵民;姜代旬【作者单位】南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术工程部，山东青岛266111;南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术工程部，山东青岛266111【正文语种】中文【中图分类】TG172A7N01S-T5型铝合金(以下简称铝合金)与7000系铝合金中的Al-Zn-Mg系铝合金相当，其强度高，挤压性能好，能挤压成形状复杂的薄壁型材，常用作轨道车辆的结构材料。

喷砂处理对A7N01铝合金应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响

喷砂处理对A7N01铝合金应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响李明星;廖潇垚;王晓敏;郭强军;陈辉【摘要】The influence of sand blasting treatment on the stress corrosion cracking (SCC) property and pitting property of A7N01 aluminum alloy was investigated by slow stain rate test (SSRT) and circular polarization test.The results showed that the SCC sensitive indexes (IssRT) and SCC sensitivity of treated alloy in 3.5％ NaCl was higher than those of untreated alloy.The pitting potential (Eb) and protective potential (Ep) of treated alloy were lower than those of untreated alloy and the area of hysteresis loop was larger.With increasing the soaking time,Eb and Ep shifted negatively and the area of hysteresis loop increased.This implied that the anti-pitting property and selfrepairing property of A7N01 alloy decreased after sand blasting treatment.The treatment made the surface layer microhardness increase and the surface grains refine.However,the treatment led to the increase of surface roughness and the formation of micro-cracks on surface,which was harm to the anti-corrosive property of A7N01 Al alloy.%采用慢应变速率试验和循环极化试验,研究了喷砂对A7N01铝合金耐应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响.结果表明:在3.5％ NaCl(质量分数)溶液中,与未喷砂合金相比,喷砂处理后A7N01铝合金的应力腐蚀敏感指数增大,抗应力腐蚀性能下降.喷砂后合金的点蚀电位、保护电位均降低,滞后环增大,且随浸泡时间增长,点蚀电位和保护电位负移,滞后环增大,喷砂处理使合金的抗点蚀能力和钝化膜修复能力降低.喷砂处理会造成A7N01铝合金表层晶粒细化、硬度增加,但同时喷砂也会造成表面粗糙度增加,并有微裂纹等表面损伤发生,从而降低合金的耐蚀性.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2017(038)009【总页数】6页(P683-688)【关键词】高速列车;A7N01铝合金;喷砂处理;应力腐蚀开裂;点蚀【作者】李明星;廖潇垚;王晓敏;郭强军;陈辉【作者单位】西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;南车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛266111;西南交通大学材料科学与工程学院,成都610031【正文语种】中文【中图分类】TG174.2Abstract：The influence of sand blasting treatment on the stress corrosion cracking（SCC）property and pitting property of A7N01 aluminum alloy was investigated by slow stain rate test（SSRT）and circular polarization test．The results showed that the SCC sensitive indexes（ISSRT）and SCC sensitivity of treated alloy in 3．5%NaCl was higher than those of untreated alloy．The pitting potential（Eb）and protective potential（Ep）of treated alloy were lower than those of untreated alloy and the area of hysteresis loop was larger．With increasing the soaking time，Eband Epshifted negatively and the area of hysteresis loop increased．This implied that the anti-pitting property and selfrepairing property of A7N01alloy decreased after sand blasting treatment．The treatment made the surface layer microhardness increase and the surface grains refine．However，the treatment led to the increase of surface roughness and the formation of micro-cracks on surface，which was harm to the anti-corrosive property of A7N01 Al alloy．Key words：high-speed train；A7N01 Al alloy；sand blasting treatment；stress corrosion cracking；pittingA7N01铝合金为Al-Zn-Mg系合金，由于具有较高的比强度，良好的加工性能、挤压性能和焊接性能，近年来被广泛应用于制造高速列车车体的底座，端面梁，侧面构件骨架，车架，枕梁等受力部件［1-2］。

预变形对7N01铝合金力学性能及显微结构的影响

预变形对7N01铝合金力学性能及显微结构的影响陈江华;赵甜甜;余雄伟;杨修波;高珍;伍翠兰;饶栋【摘要】采用力学性能测量和显微结构表征和工艺调控等手段,系统研究了预变形加时效的组合工艺对7N01铝合金力学性能和显微结构的影响.研究表明:与单一的变形强化工艺和单一的时效强化工艺相比,合适的形变时效工艺能大幅提高材料的性能.本实验采用10%预变形后120 ℃再时效,合金的屈服强度可以达到430 MPa,抗拉强度可以达到470 MPa,延伸率仍然保持在14%.随着预变形量的增加,合金的强度先上升后下降,采用过大的变形量反而不利于优化材料力学性能;变形引入的位错会对后续时效强化中纳米析出相颗粒的种类、尺寸和分布等产生关键作用,从而影响材料最终的综合力学性能.%The effect of pre-deformation and ageing on mechanical properties and microstructure of 7N01 alloy was investigated by means of process optimization, mechanical property measurement and microstructure characterization.The results show that, compared with single deformation and aging treatment, a suitable combination of pre-deformation and thermal aging can significantly improve the mechanical properties of the material.In this study, sample processed with a 10% pre-deformation and followed by 120 ℃ aging treatment had the best mechanical property with 430 MPa yield stress and 470 MPa tensile strength, respectively.Meanwhile, the elongation still maintained as 14%.The dislocation introduced during pre-deformation played a key role on the types, size and distribution of precipitates in the subsequent aging treatment, which affected the final mechanical properties of the alloys.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(044)006【总页数】7页(P12-18)【关键词】7N01铝合金;预变形;时效;位错;析出相【作者】陈江华;赵甜甜;余雄伟;杨修波;高珍;伍翠兰;饶栋【作者单位】湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082;湖南大学物理与微电子科学学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TG113;TG161;TG156.87N01合金属于可热处理强化型铝合金，该合金具有中高等强度、良好的热变形性能、焊接性能和较好的抗腐蚀性能，主要应用在交通运输领域或汽车工业中[1-2].我国生产的高速列车的受力部件就大量采用此类合金[3].在不损失合金延伸率的情况下，提高合金的强度，以满足更高的需求，一直是人们感兴趣的研究课题[4].提高合金强度的方法有很多，例如调控热处理工艺或大塑性变形等方法.研究者们采用双级时效[5]、三级时效[6]等工艺以寻求析出强化的最大化来提高合金的强度.还有一些研究者采用大塑性变形(SPD)[7-8]方法，例如等径角挤压(ECAP)、累积叠轧(ARB)、高压变形扭转(HPT)等，引入大量位错并获得超细晶来提高铝合金的强度，但是这些方法显著降低了材料的延伸率，且由于此类方法对样品的尺寸要求有限制且加工过程复杂，因此在实际生产中并不适用.在工业生产中，铝合金固溶处理后通常进行1%～5%预变形来降低合金的淬火残余应力[9].这种预变形加时效的方法，在2xxx系合金以及6xxx系合金中有着广泛的研究和应用[10-13].其中在2xxx系合金中，预变形引入的少量位错会促进θ′′相的析出[12-13].而在6xxx系合金中，预变形引入的位错会促进β′′相的析出[10-11]，从而使合金获得较好的力学性能.然而，预变形对于7xxx铝合金性能和微观组织的影响并没有得出统一的结论，有研究者[14-16]认为，引入预变形会导致较大的平衡相η相的析出，从而减少了细小的强化相η′的析出数量，降低了合金的强度.也有研究者认为[17-19]，预变形会促进更多η′相的析出，从而提高合金的强度.近年来，对7xxx系铝合金的预变形研究主要集中在高合金含量的Al-Zn-Mg-Cu合金，而且对固溶后进行较大程度预变形的研究报道较少[16，19-20]，对预变形对后续时效微观组织的影响缺乏统一的认识.为中低合金含量的Al-Zn-Mg合金，在保持较高塑性条件下获得高的强度，提供新型的热处理工艺仍然是一个待解决的问题.本文工作针对固溶之后进行预变形+人工时效的工艺，系统研究了该工艺对一种中高强度7N01合金力学性能及微观组织的影响.与单一的人工时效相比，人工时效前进行20%预变形可以优化后续人工时效的合金的力学性能，能够使合金保持较高延伸率的前提下，强度得到显著提高.预变形后再进行人工时效的合金与仅进行人工时效的强化机制不同.人工时效合金的主要强化机制为析出强化，而引入预变形后，合金的强度主要源于析出强化和位错强化.实验所用7N01合金主要成分为Al-4.50Zn-1.32Mg(质量分数)，并含有少量的Si(0.06)和Mn(0.37).样品的处理工艺如图1所示.将样品放入475 ℃马弗炉中保温1 h进行固溶处理，水淬后a组样品在油浴炉中进行传统的单级120 ℃人工时效处理，b组样品分别进行压下量为10%，20%，40%，80%的冷轧变形处理，c组样品进行不同压下量的冷轧预变形处理后在油浴炉中进行120 ℃后续人工时效.采用HXD-1000T型数字式显微硬度计对不同处理状态的样品进行硬度测试，加载力为4.9 N，加载时间为10 s.在Landmark MTS 50 kN拉伸机上进行室温拉伸测试，应变速率为2 mm/min，沿轧制方向取拉伸试样.使用FEI Quanta200扫描电镜观察拉伸断口形貌.用FEI Tecnai F20透射电镜对样品进行微观结构表征，采用的两种成像模式分别为普通透射电镜(TEM)成像和扫描透射模式下的高角环形暗场(HAADF-STEM)成像.透射电镜样品的制备：先机械减薄到70 μm，冲孔得到直径为3 mm的圆片，然后进行电解抛光直至穿孔，电解液为体积比3∶7的硝酸甲醇溶液，电压为15 V，温度在-30 ℃左右.2.1 时效硬度测量图2所示为合金不同预变形后120 ℃时效处理的硬度曲线，图2中R10%代表压下量为10%的合金试样.由图可以看出，单级时效处理硬度一直处于上升状态，在110 h左右达到峰值(131 HV).引入形变后，时效响应速率明显提高，达到峰值硬度的时间大大缩短，且硬度峰值比单级时效样品峰值更高.随着变形量的增加，预变形样品的峰值硬度逐渐增加.预变形为10%和20%的合金硬度在时效40 h左右分别达到峰值138 HV和139 HV，预变形为40%和80%的合金硬度在时效30 h 左右分别达到峰值140 HV和142 HV.对于形变时效的样品，合金达到硬度峰值后，随着时效的进行，峰值硬度仍然能够维持很长一段时间.在时效120 h之后，形变时效的样品硬度开始出现下降的趋势.2.2 拉伸力学性能测试2.2.1 时效时间对力学性能影响图3所示为合金20%预变形后再时效不同时间的拉伸应力应变曲线.由图可知，预变形后，样品的强度并不高，其屈服强度只有324 MPa.由于变形引入大量缺陷产生加工硬化，合金的延伸率相比于固溶状态(延伸率18%)也大大降低，只有7.6%.预变形加时效后，对于处于峰值硬度平台不同时间(30 h，60 h，100 h)的样品，随着时效时间的延长，合金的屈服强度和抗拉强度逐渐提升，而且延伸率也显著提高.在变形20%后进行100 h时效，其抗拉强度达到460.5 MPa，延伸率超过10%，达到了很好的强度与塑性的结合.为了保证形变时效工艺能够达到最佳的强塑性结合，以及更好地对比不同变形量对合金性能的影响，下面的实验中合金均采用时效100 h的时效处理方案.2.2.2 形变量对力学性能影响图4(a)所示为不同状态下合金试样的拉伸应力应变曲线，图4(b)为不同变形量下强度和延伸率变化趋势图.从图4(a)中可以看出，固溶之后，合金的强度很低，σ0.2和σb分别为147 MPa 和275 MPa，但延伸率很高，δ=18%.经过120 ℃峰值时效(普通T6处理)后合金的强度显著提高，σ0.2，σb和δ分别为370 MPa，416 MPa和15%.固溶之后进行变形量为10%的较小冷变形也可以提高合金的强度(σ0.2=277 MPa，σb=371 MPa)，但塑性下降(δ=8.1%).随着冷变形量的增加，合金的强度进一步提高，且塑性进一步下降.变形量为80%时，其强度σ0.2=417 MPa，σb=447 MPa，但塑性仅有3%.对于不同预变形后进行120℃/100 h时效处理，从图4(a)可以发现其强度都比形变处理(R80%)和单级时效处理(T6)更高，且预变形量对时效后最终的强度影响较小，即最终强度较为接近.图4(b)更加明显地反映了不同预变形量对于形变时效样品力学性能的影响.从图中可以发现，随着预变形量的增加，合金的屈服强度变化不明显，抗拉强度逐渐下降，而且延伸率随着预变形量的增加一直处于下降的状态.所以用形变时效的方法来提高合金的性能，并不是预变形量越大越好，预变形量过大反而不利于合金综合性能的提高.最佳的工艺组合为10%预变形结合120 ℃/100 h时效处理，其σ0.2，σb和δ分别为427.8 MPa，470.3 MPa，14%，相比于单级时效处理状态，其屈服强度和抗拉强度提高了约60 MPa，延伸率仍然保持在很高的水平.2.3 断口形貌图5所示为变形态、T6态与预变形+时效状态合金拉伸断口形貌的二次电子扫描图像.图5(a)，5(c)，5(e)中白色虚线方框区域放大显示在对应图5(b)，5(d)，5(f)中.由图可知，三种状态合金样品的断口形貌特征完全不同.从图5(a)可以看出，变形态样品的断口形貌观察到大量的台阶结构和部分较浅的韧窝结构(如图5(b))，韧窝底部存在较多较大的呈破碎状的第二相颗粒.120 ℃峰值时效的样品断口形貌能够观察到大量的韧窝结构，韧窝较大较浅，且在韧窝底部观察到尺寸较大的第二相粒子(图5(d)所示)，说明粗大第二相与基体的界面结合处比较脆弱.预变形后再时效的合金断口形貌大部分韧窝较小、较深，且韧窝底部的第二相粒子较少，存在的少量第二相粒子呈破碎状，另外预变形后再时效的合金断口形貌中还观察到蜂窝状结构(如图5(f)所示).2.4 透射电镜观察微观组织图6所示为不同状态合金样品沿着<112>Al投影的TEM和HAADF-STEM图像.其中图6(a)和6(b)分别为T6状态的TEM和HAADF-STEM图像；图6(c)和6(d)分别为R20%+120 ℃/100 h状态的TEM和HAADF-STEM图像；图6(e)和6(f)分别为R80%+120 ℃/100 h状态的TEM和HAADF-STEM图像.从图中可以看出，三种不同状态的样品微观结构形貌是完全不同的.从图6(a)(b)可以看出，T6态样品中在基体中均匀地分布大量的η′相[21-22]，直径约为10 nm，晶内几乎没有位错，晶界上的析出相直径较大，且析出相呈不连续分布.从图6(c)(d)可以观察到，对于R20%+120 ℃/100 h状态，晶内存在大量的位错，且位错的衬度已经影响了对析出相的观察，但从HAADF-STEM形貌图上可以明显发现析出相在位错上有异质形核，而且在晶内析出了很多细小弥散的析出相，尺寸比单级120 ℃峰值时效样品相更细小.形变时效引入了大量位错，并且析出相在位错上发生了异质形核，形成的晶内析出相也比T6状态更加细小，这是形变时效能获得比T6状态更高强度的微观原因.从图6(e)(f)可以观察到，80%变形样品晶内存在大量位错，从HAADF-STEM图上可以发现晶内也同时存在细小的析出相和粗大的析出相.细小的析出相与T6状态晶内的η′相尺寸相当，而粗大的析出相与预变形20%状态的粗大析出相相比，尺寸更大，并没有呈现出异质形核的趋势.这是由于80%变形量较大，引入的位错等缺陷较20%更多，预变形后120 ℃人工时效时加速了析出相的析出，使得析出相形核更多，长得更大，但大变形引入的位错塞积很多，很难完全消除，而且粗大的析出相在变形过程中容易成为裂纹萌生和扩展的质点，这就是大预变形相比于小预变形强度虽然接近但是延伸率大幅降低的主要原因.预变形后进行人工时效，合金中的位错没有完全退化，大量相互缠结的位错、位错胞仍然存在，形变强化是预变形后人工时效合金性能显著提高的主要原因之一.预变形后人工时效时晶内析出的η′相的尺寸比120 ℃单级时效峰值状态的晶内析出相尺寸更细小，析出强化也是预变形后人工时效时性能提高的主要原因之一.因此形变强化和析出强化是预变形+人工时效处理能够得到比较好的综合力学性能的主要原因.但是预变形量的不同，引入的位错缺陷数量不同，对合金后续人工时效过程析出相的尺寸、分布、数量的影响也不相同，从而使得力学性能也不相同.预变形量越大，促进后续时效析出的能力越强，析出相尺寸较大，综合力学性能比预变形量小的较差.因此，对于该合金，合适的预变形量和后续时效时间的结合是合金得到较好的综合力学性能的前提.3 结论利用硬度测试、拉伸力学性能测试、SEM和(S)TEM成像，我们研究了预变形加后续单级人工时效处理对Al-4.5Zn-1.32Mg(质量分数)合金力学性能和微观组织的影响.根据上述所获实验结果，可以得出下列结论：1)与单一的变形强化工艺和单一的时效强化工艺对比，适合的组合工艺可以显著提高材料的综合力学性能，其σ0.2和σb可以分别达到427.8 MPa，470.3 MPa的同时，其延伸率可以保持在14%的较高水平，使得材料强度和塑性达到很好的结合.2)对Al-Zn-Mg合金，在组合工艺中采用过大的变形量反而不利于优化材料力学性能，随着预变形量的增加，合金的强度和延伸率呈降低趋势.3)在材料中通过预变形引入的位错及其数量会对后续时效强化中纳米析出相颗粒的种类、尺寸和分布等产生关键作用，从而影响材料最终的综合力学性能.Effect of Pre-deformation on Mechanical Propertiesand Microstructure of 7N01 AlloysCHEN Jianghua1†，ZHAO Tiantian1，YU Xiongwei1，YANG Xiubo2，GAO Zhen1，WU Cuilan1，RAO Dong1(1.College of Materials Science and Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China；2.College of Physics and Electronics Science，Hunan University，Changsha 410082,China)Abstract：The effect of pre-deformation and ageing on mechanical properties and microstructure of 7N01 alloy was investigated by means of process optimization, mechanical property measurement and microstructure characterization. The results show that, compared with single deformation and aging treatment, a suitable combination of pre-deformation and thermal aging can significantly improve the mechanical properties of the material. In this study, sample processed with a 10% pre-deformation and followed by 120 ℃ aging treatment had the best mechanical property with 430 MPa yield stress and 470 MPa tensile strength, respectively. Meanwhile, the elongation still maintained as 14%. The dislocation introduced during pre-deformation played a key role on the types, size and distribution of precipitates in the subsequent aging treatment, which affected the final mechanical properties of the alloys. Key words：7N01 alloy; pre-deformation; ageing; dislocation; precipitation 文章编号：1674-2974(2017)06-0012-07DOI：10.16339/ki.hdxbzkb.2017.06.003*收稿日期：2016-03-22基金项目：国家自然科学基金资助项目(51171063，51471067，51371081，51501059)，National Natural Science Foundation of China(51171063，51471067，51371081，51501059)作者简介：陈江华(1962-)，男，云南丽江人，湖南大学教授，博士生导师†通讯联系人,E-mail：*****************.cn中图分类号：TG113；TG161；TG156.8文献标志码：A预变形后进行人工时效，合金中的位错没有完全退化，大量相互缠结的位错、位错胞仍然存在，形变强化是预变形后人工时效合金性能显著提高的主要原因之一.预变形后人工时效时晶内析出的η′相的尺寸比120 ℃单级时效峰值状态的晶内析出相尺寸更细小，析出强化也是预变形后人工时效时性能提高的主要原因之一.因此形变强化和析出强化是预变形+人工时效处理能够得到比较好的综合力学性能的主要原因.但是预变形量的不同，引入的位错缺陷数量不同，对合金后续人工时效过程析出相的尺寸、分布、数量的影响也不相同，从而使得力学性能也不相同.预变形量越大，促进后续时效析出的能力越强，析出相尺寸较大，综合力学性能比预变形量小的较差.因此，对于该合金，合适的预变形量和后续时效时间的结合是合金得到较好的综合力学性能的前提.利用硬度测试、拉伸力学性能测试、SEM和(S)TEM成像，我们研究了预变形加后续单级人工时效处理对Al-4.5Zn-1.32Mg(质量分数)合金力学性能和微观组织的影响.根据上述所获实验结果，可以得出下列结论：1)与单一的变形强化工艺和单一的时效强化工艺对比，适合的组合工艺可以显著提高材料的综合力学性能，其σ0.2和σb可以分别达到427.8 MPa，470.3 MPa的同时，其延伸率可以保持在14%的较高水平，使得材料强度和塑性达到很好的结合.2)对Al-Zn-Mg合金，在组合工艺中采用过大的变形量反而不利于优化材料力学性能，随着预变形量的增加，合金的强度和延伸率呈降低趋势.3)在材料中通过预变形引入的位错及其数量会对后续时效强化中纳米析出相颗粒的种类、尺寸和分布等产生关键作用，从而影响材料最终的综合力学性能.【相关文献】[1] DESCHAMPS A，TEXIER G，RINGEVAL S，et al.Influence of cooling rate on the precipitation microstructure in a medium strength Al-Zn-Mg alloy[J].Materials Science and Engineering：A，2009，501(1)：133-139.[2] ZHANG Y，MILKEREIT B，KESSLER O，et al.Development of continuous cooling precipitation diagrams for aluminum alloys AA7150 and AA7020[J].Journal of Alloys and Compounds，2014，584(3)：581-589.[3] 熊建武，周进.变形铝合金在轨道车辆中的应用[J].企业技术开发，2007，26(11)：18-19. 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A7N01铝合金型材抗应力腐蚀性能

摘要：本研究采用U形试样和四点弯梁试样对A7N01铝合金型材进行应力腐蚀试验，从而对比型材的上、中、下层的抗应力腐蚀能力。

结果发现：A7N01型材母材的晶粒细小，表面未观察到粗晶层，力学性能检测表明测试结果均符合要求；U试样应力腐蚀试验，在型材上下表层取样的母材试样发生开裂，在型材中层位置取样的母材试样未发生开裂；四点弯梁56天应力腐蚀试验，母材上下表层与中层的试样均未发生开裂，但表层试样的腐蚀面积、深度及腐蚀失重均大于内层试样。

关键词：A7N01型材；U形试样应力腐蚀；四点弯梁应力腐蚀中图分类号：TG457.14文献标志码：B文章编号：1001-2303（2014）03-0112-07 DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2014.03.27表3枕梁下表面母材弯曲试验结果图3枕梁下表面母材金相组织表2型材下表面母材拉伸试验结果1试验材料及方法本研究针对高速列车车体常用铝合金7N01型材进行试验，采用U 形试样和四点弯梁的试验方法来研究型材合金的表层、中层不同位置所遭受的腐蚀程度差异。

1.1A7N01S-T5材料性能测试A7N01S-T5铝合金属Al-Zn-Mg 系中强可焊合金，化学成分如表1所示。

金属的力学性能分别测试了型材下表面焊接件的拉伸强度和抗弯性能，在型材下表面取样3个拉伸试样及弯曲试样，取样方向为垂直于挤压方向。

图1与图2分别表示试验取样的尺寸，拉伸强度结果如表2所示。

JIS H4100中规定A7N01S-T5-T5母材的抗拉强度最小值245MPa ，屈服强度最小值205MPa ，延伸率最小值10%。

试验所用型材下表面母材抗拉强度平均值402.63MPa ，屈服强度平均值381.75MPa ，延伸率平均值10.69%，均符合标准要求。

表1A7N01S-T5化学成分图1母材拉伸试件图2母材弯曲试件弯曲试验结果如表3所示，三件试件弯曲性能均合格，试样中心位置的熔合口位置均未见裂纹出现。

再结晶及其对组织性能的影响

再结晶及其对组织性能的影响Via 常州精密钢管博客1. 再结晶及其对组织性能的影响1. 再结晶过程变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力增大，被拉长（或压扁）、破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶。

这个过程称为再结晶。

变形金属进行再结晶后，金属的强度和硬度明显降低，而塑性和韧性大大提高，加工硬化现象被消除，此时内应力全部消失，物理、化学性能基本上恢复到变形以前的水平。

再结晶生成的新的晶粒的晶格类型与变形前、变形后的晶格类型均一样。

2. 再结晶温度变形后的金属发生再结晶的温度是一个温度范围，并非某一恒定温度。

一般所说的再结晶温度指的是最低再结晶温度(T再), 通常用经大变形量(70%以上)的冷塑性变形的金属,经一小时加热后能完全再结晶的最低温度来表示。

最低再结晶温度与该金属的熔点有如下关系：T再=(0.35～0.4)T熔点式中的温度单位为绝对温度(K)。

最低再结晶温度与下列因素有关：（1）预先变形度金属再结晶前塑性变形的相对变形量称为预先变形度。

预先变形度越大, 金属的晶体缺陷就越多,组织越不稳定,最低再结晶温度也就越低。

当预先变形度达到一定大小后, 金属的最低再结晶温度趋于某一稳定值。

（2）金属的熔点熔点越高, 最低再结晶温度也就越高。

（3）杂质和合金元素由于杂质和合金元素特别是高熔点元素, 阻碍原子扩散和晶界迁移, 可显著提高最低再结晶温度。

如高纯度铝(99.999%)的最低再结晶温度为80 ℃, 而工业纯铝(99.0%)的最低再结晶温度提高到了290 ℃。

（4）加热速度和保温时间再结晶是一个扩散过程, 需要一定时间才能完成。

提高加热速度会使再结晶在较高温度下发生, 而保温时间越长, 再结晶温度越低。

3. 再结晶后晶粒的晶粒度晶粒大小影响金属的强度、塑性和韧性, 因此生产上非常重视控制再结晶后的晶粒度, 特别是对那些无相变的钢和合金。

影响再结晶退火后晶粒度的主要因素是加热温度和预先变形度。

铝合金中各元素的影响

硅(Si)是改善流动性能的主要成份。

从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。

但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。

另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。

在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。

不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。

作为杂质的铜(Cu)也是这样。

镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。

作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si 这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。

铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。

含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。

含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。

并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。

镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。

想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。

若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;XMn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。

锰(M n)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。

再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。

锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。

锌(Zn)若含有杂质锌(Zn)，高温脆性大，但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。

铝合金点蚀应力集中系数的影响分析-2

铝合金点蚀对应力集中系数影响的分析Effect of Pitting Corrosion on Surface Stress Concentration Factor of Al Alloy章刚刘军徐红炉岳珠峰（西北工业大学工程力学系，西安710072）ZHANG Gang LIU Jun XU Honglu YUE Zhufeng (Department of Mechanics, Northwestern Polytechnical Universit y, Xi′an 710072, China)摘要：采用有限单元法建立铝合金点蚀三维圆锥体模型，对拉伸载荷下不同径深比和深度的点蚀应力场进行分析，得到点蚀有效应力集中系数K f ；并在定性分析点蚀群K f影响因素的基础上，采用分区随机数定位分布的方法，引入点蚀系数定量分析点蚀群K f。

最后采用回归方法分析得到点蚀径深比、深度和点蚀系数与K f的经验公式。

关键词：点蚀点蚀群有效应力集中系数有限元点蚀系数中图分类号：TG172 0304.21 文献标识码：AAbstract The pitting corrosion of aluminium alloy was simplified as three-dimensional cone model. Finite element method was used to analyze the stress field of the pitting corrosion with different of depth and ratio diameter to depth which is under pull stress, and then obtain effective stress concentration factor (K f) of the pitting corrosion. After accomplished qualitative analysis pitting corrosion group; pitting corrosion coefficient was introduced to describe K f by using random orientation method. Empirical equation that relates ratio of diameter to depth, depth and pitting corrosion coefficient to K f was established by regression method.Key words: Pitting corrosion; Pitting corrosion group; Effective stress concentration factor; Finite element；Pitting corrosion coefficient1. 引言现实中由于受恶劣使用环境的影响，比如在我国沿海地区服役的飞机,铝合金材料出现不同程度的腐蚀情况，对飞行安全构成不同程度的威胁。

A7N01铝合金型材抗应力腐蚀性能

A7N01铝合金型材抗应力腐蚀性能
曹春鹏;马传平;王晓敏
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2014(044)003
【摘要】本研究采用U形试样和四点弯梁试样对A7N01铝合金型材进行应力腐蚀试验,从而对比型材的上、中、下层的抗应力腐蚀能力.结果发现:A7N01型材母材的晶粒细小,表面未观察到粗晶层,力学性能检测表明测试结果均符合要求;U试样应力腐蚀试验,在型材上下表层取样的母材试样发生开裂,在型材中层位置取样的母材试样未发生开裂;四点弯梁56天应力腐蚀试验,母材上下表层与中层的试样均未发生开裂,但表层试样的腐蚀面积、深度及腐蚀失重均大于内层试样.
【总页数】7页(P112-118)
【作者】曹春鹏;马传平;王晓敏
【作者单位】南车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266111;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都610031;西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.14
【相关文献】
1.晶粒组织对Al-Zn-Mg合金抗应力腐蚀性能的影响 [J], 叶凌英;姚学彬;唐建国;李红萍;张新明
2.热处理对7N01组织与抗应力腐蚀性能的研究 [J], 陆宏韬;刘迪;高超;王周冰;王国冰
3.进口和国产A7N01S铝合金型材抗应力腐蚀性能的比对 [J], 谭柯;黄珂;石杰文;罗书径;付东阳;刘文军
4.铁路货车车体用耐候钢的抗应力腐蚀性能 [J], 吴毅;尹鸿祥;范静;樊孝文;薛俊鹏
5.2519-T87装甲板焊缝抗弹规律及抗应力腐蚀性能初探 [J], 周古昕;王有祁;刘玲霞;王生;乔立;成建国
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回归再时效中预时效温度对7050铝合金应力腐蚀性能的影响

回归再时效中预时效温度对7050铝合金应力腐蚀性能的影响辛星;张新明;刘胜胆;宋丰轩;陈彬【摘要】采用硬度测试、电导率测试、慢应变速率拉伸、透射电镜和扫描电镜等方法,研究了回归再时效热处理工艺中预时效温度对7050铝合金微观组织和应力腐蚀性能的影响.结果表明:随着预时效温度升高,回归再时效后7050铝合金晶内析出相从以GP区为主转变为以η'相为主,晶界析出相逐渐粗化,晶界变得不连续分布,合金应力腐蚀敏感性降低;但晶界无沉淀析出带宽度增加,120℃时达到140nm,易导致应力集中和阳极溶解,合金抗应力腐蚀性能下降.预时效温度为80℃,即稍微欠时效时,7050铝合金抗应力腐蚀性能较好,在缓慢应变速率(10-6 s-1)和3.5％ NaCl 溶液腐蚀介质下,合金抗拉强度为473.5MPa,伸长率为10.67％,应力腐蚀指数为0.05824.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P29-34)【关键词】7050铝合金;预时效温度;析出相;应力腐蚀【作者】辛星;张新明;刘胜胆;宋丰轩;陈彬【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.21971年，美国Aloca公司开发出了强度、断裂韧性和抗应力腐蚀（Stress Corrosion Cracking，SCC）性能均较高的7050第3代铝合金［1］，并作为结构材料应用在航空航天工业［2］。

然而，7050铝合金易发生剥落腐蚀和应力腐蚀开裂等局部腐蚀行为，限制了其广泛应用，为此国内外进行了大量时效工艺研究，以改善该合金的综合力学性能［3－5］。

1974年，Cina提出了回归再时效（Retrogression and Re－aging，RRA）热处理工艺，用于改善7075铝合金强度和抗应力腐蚀性能［6］。