Al-Zn-Mg-legering
Zink en magnesium in de Al-Zn-Mg-legering zijn de belangrijkste legeringselementen, and their mass fraction is generally not more than 7.5%. As the content of zinc and magnesium increases, the tensile strength and heat treatment effect of the alloy generally increase. The stress corrosion tendency of alloy is related to the sum of zinc and magnesium content. Voor zinkarme legeringen met een hoog magnesiumgehalte of zinkarme legeringen met een hoog zinkgehalte, zolang de som van de zink- en magnesiummassafracties niet meer is dan 7%, the alloy has good stress corrosion resistance. The weld cracking tendency of the alloy decreases with the increase of the magnesium content.
De sporenadditie-elementen in legeringen uit de Al-Zn-Mg-serie zijn mangaan, chroom, koper, zirkonium en titanium, en de belangrijkste onzuiverheden zijn ijzer en silicium. De specifieke functies zijn als volgt:
(1) Mangaan en chroom: Het toevoegen van mangaan en chroom kan de weerstand tegen spanningscorrosie van de legering verbeteren. Wanneer ω(Mn)=0,2%~0,4%, the effect is significant. The effect of adding chromium is greater than adding manganese. Als mangaan en chroom tegelijkertijd worden toegevoegd, het effect van het verminderen van de neiging tot spanningscorrosie is beter, en ω(Cr)=0,1%~0,2% is geschikt.
(2) Zirkonium: Zirconium can significantly improve the weldability of Al-Zn-Mg alloys. When 0.2% Zr wordt toegevoegd aan de AlZn5Mg3Cu0,35Cr0,35-legering, welding cracks are significantly reduced. Zirconium can also increase the final recrystallization temperature of the alloy. Van AlZn4,5Mgl.8Mn0,6-legering, wanneer ω(Zr)>0.2%, de uiteindelijke herkristallisatietemperatuur van de legering ligt boven 500 ℃. Daarom, het materiaal blijft na het blussen achter. Deformed tissue. The addition of ω(Zr)= 0,1% ~ 0,2% ten opzichte van de Al-Zn-Mg-legering die mangaan bevat, kan ook de weerstand tegen spanningscorrosie van de legering verbeteren, maar het effect van zirkonium is lager dan dat van chroom.
(3) Titanium: De toevoeging van titanium aan de legering kan de kristalkorrels van de legering in gegoten toestand verfijnen en de lasbaarheid van de legering verbeteren, but its effect is lower than that of zirconium. If titanium and zirconium are added at the same time, the effect will be better. In AlZn5Mg3Cr0.3Cu0.3 alloy with ω(Van)=0,12%, wanneer ω(Zr)>0.15%, de legering heeft een betere lasbaarheid en rek, die afzonderlijk kan worden verkregen en toegevoegd ω(Zr)>0.2 The same effect as %. Titanium can also increase the recrystallization temperature of the alloy.
(4) Koper: Het toevoegen van een kleine hoeveelheid koper aan de legering uit de Al-Zn-Mg-serie kan de weerstand tegen spanningscorrosie en treksterkte verbeteren, maar de lasbaarheid van de legering wordt verminderd.
(5) Ijzer: IJzer kan de corrosieweerstand en mechanische eigenschappen van legeringen verminderen, especially for alloys with higher manganese content. Daarom, het ijzergehalte moet zo laag mogelijk zijn en ω beperken(Fe)<0.3%.
(6) Silicium: Silicium kan de sterkte van de legering verminderen, verminder de buigprestaties enigszins, en de neiging tot lasscheuren vergroten. Daarom, Oh (En) moet beperkt blijven tot <0.3%.
Al-Zn-Mg-Cu-legering
Al-Zn-Mg-Cu-legering is een warmtebehandelbare legering die kan worden versterkt. De belangrijkste versterkende elementen zijn zink en magnesium. Koper heeft ook een zekere versterkende werking, maar de belangrijkste functie ervan is het verbeteren van de corrosieweerstand van het materiaal.
(1) Zink en magnesium: Zink en magnesium zijn de belangrijkste versterkende elementen. Wanneer ze naast elkaar bestaan, of (MgZn 2) en T (Al 2 mgr 2 Zn 3) phases are formed. The solubility of η phase and T phase in aluminum is very large, en verandert drastisch met de stijging en daling van de temperatuur. De oplosbaarheid van MgZn 2 bij het bereiken van de eutectische temperatuur 28%, wat wordt teruggebracht tot 4% ~ 5% bij kamertemperatuur, wat een sterk verouderingsversterkend effect heeft. , De toename van het zink- en magnesiumgehalte kan de sterkte en hardheid aanzienlijk vergroten, maar het zal de plasticiteit verminderen, weerstand tegen spanningscorrosie en breuktaaiheid.
(2) Koper: Wanneer ω(Zn):Oh(mgr)>2.2 en het kopergehalte is groter dan het magnesiumgehalte, koper en andere elementen kunnen een versterkende fase S veroorzaken(CuMgAl 2) om de sterkte van de legering te vergroten, maar integendeel in het geval van de S-fase, de mogelijkheid van bestaan is zeer klein. Koper kan het potentiaalverschil tussen de korrelgrens en het intragranulaire verkleinen, en kan ook de structuur van de geprecipiteerde fase veranderen en de geprecipiteerde fase op de korrelgrens verfijnen, maar het heeft weinig effect op de breedte van de PFZ; het kan de neiging tot intergranulair kraken remmen, waardoor de weerstand tegen spanningscorrosie van de legering wordt verbeterd. Echter, wanneer ω(CU)>3%, de corrosieweerstand van de legering verslechtert in plaats daarvan. Koper kan de mate van oververzadiging van de legering verhogen, versnel het kunstmatige verouderingsproces van de legering bij 100 ~ 200 ℃, breid het stabiele temperatuurbereik van de GP-zone uit, en verbeter de treksterkte, plasticiteit en vermoeiingssterkte. In aanvulling, FSLin en anderen in de Verenigde Staten bestudeerden het effect van het kopergehalte op de vermoeiingssterkte van 7000 serie aluminium, en ontdekte dat het kopergehalte in een bereik dat niet te hoog is, de weerstand tegen vermoeiing en de breuktaaiheid van de cyclusrek verhoogt met de toename van het kopergehalte, en de corrosie. Het medium vermindert de scheurgroeisnelheid, maar de toevoeging van koper heeft de neiging om intergranulaire corrosie en putcorrosie te veroorzaken. Volgens andere gegevens, het effect van koper op de breuktaaiheid houdt verband met de waarde van ω(Zn):Oh(mgr). Wanneer de verhouding klein is, hoe hoger het kopergehalte, hoe slechter de taaiheid; wanneer de verhouding groot is, de taaiheid is nog steeds hoger, zelfs als het kopergehalte hoger is. erg goed.
Er zijn ook een kleine hoeveelheid sporenelementen zoals mangaan, chroom, zirkonium, vanadium, titanium, en boor in de legering. IJzer en silicium zijn schadelijke onzuiverheden in de legering. Hun interactie is als volgt:
(1) Mangaan en chroom: het toevoegen van een kleine hoeveelheid mangaan van overgangsgroepelementen, chroom, enz. has a significant effect on the structure and properties of the alloy. These elements can produce dispersed particles during homogenization and annealing of the ingot to prevent the migration of dislocations and grain boundaries, waardoor de herkristallisatietemperatuur wordt verhoogd en de groei van korrels effectief wordt voorkomen; het kan de korrels verfijnen en ervoor zorgen dat de structuur heet is na verwerking en warmtebehandeling, de niet-herkristalliseerde of gedeeltelijk herkristalliseerde toestand blijft behouden, which improves the strength and has better stress corrosion resistance. In improving the stress corrosion resistance, het toevoegen van chroom heeft een beter effect dan het toevoegen van mangaan. De spanningscorrosie-levensduur van het toevoegen van ω(Cr)=0,45% is tientallen honderden keren langer dan het toevoegen van dezelfde hoeveelheid mangaan.
(2) Zirkonium: Er is een recente trend om chroom en mangaan te vervangen door zirkonium. Zirkonium kan de herkristallisatietemperatuur van de legering aanzienlijk verhogen. Of het nu gaat om warme of koude vervorming, niet-gekristalliseerde structuur kan worden verkregen na warmtebehandeling, en zirkonium kunnen ook de hardbaarheid van de legering vergroten, lasbaarheid, breuktaaiheid, weerstand tegen spanningscorrosie, enz., zijn veelbelovende sporenadditieven in legeringen uit de Al-Zn-Mg-Cu-serie.
(3) Titanium en boor: Titanium en boor kunnen de kristalkorrels van de legering in gegoten toestand verfijnen en de herkristallisatietemperatuur van de legering verhogen.
(4) IJzer en silicium: IJzer en silicium zijn schadelijke onzuiverheden die onvermijdelijk aanwezig zijn in 7 serie aluminiumlegeringen, which mainly come from raw materials and tools and equipment used in smelting and casting. These impurities mainly exist in the form of hard and brittle FeAl 3 en gratis silicium. Deze onzuiverheden vormen zich ook (FeMn)Al 6, (FeMn)En 2 Al 5, Al(FeMnCr) en andere grove verbindingen met mangaan en chroom. FeAl 3 heeft De rol van graanverfijning, maar het heeft een grotere impact op de corrosieweerstand. Met de toename van het gehalte aan onoplosbare fase, ook de volumefractie van de onoplosbare fase neemt toe. Deze onoplosbare fasen zullen bij vervorming worden gebroken en verlengd, en er zal een bandachtige structuur verschijnen. , De deeltjes zijn in een rechte lijn langs de vervormingsrichting gerangschikt en zijn samengesteld uit kort, unconnected strips. Because the impurity particles are distributed inside the grains or on the grain boundaries, tijdens plastische vervorming, Op een deel van de korrel-matrixgrens zullen poriën voorkomen, waardoor microscheurtjes ontstaan, die de geboorteplaats worden van macroscheuren. Tegelijkertijd, it will also promote the premature development of cracks. In aanvulling, het heeft een grotere impact op de groeisnelheid van vermoeiingsscheuren. Het heeft een bepaald effect door de lokale plasticiteit tijdens falen te verminderen. Dit kan te wijten zijn aan de toename van het aantal onzuiverheden, waardoor de afstand tussen de deeltjes kleiner wordt, waardoor de stroom van plastische vervorming rond de scheur wordt verminderd. Sexually related. Because the phases containing iron and silicon are difficult to dissolve at room temperature, ze spelen de rol van inkepingen en zullen waarschijnlijk scheurbronnen worden die ervoor zorgen dat het materiaal breekt, wat een zeer negatief effect heeft op de rek, especially the fracture toughness of the alloy. Daarom, bij het ontwerp en de productie van de nieuwe legering, het gehalte aan ijzer en silicium wordt strikt gecontroleerd. Naast het gebruik van hoogzuivere metaalgrondstoffen, Tijdens het smelt- en gietproces zijn ook enkele maatregelen genomen om vermenging van de twee elementen in de legering te voorkomen.