时效制度对7075合金电导率的影响

张岩

【摘 要】本篇文章主要对7075合金板材通过时效制度来试验了其对电导率的影响关系，同时，明确指出了在进行合金生产的过程中必须利用电导率来判定出7075合金的时效制度质量。

【关键词】7075合金；热处理制度；电导率

进入21世纪以来，我国的航空工业进入了一个飞速发展的时期，对其航天器材中所应用到的合金综合性能，有了越来越高的要求，并且，合金材料单纯的强度和硬度指标并不能完全反应出合金材料自身的综合性能，而合金的电导率这一项性能指标已经受到了工业各界的重视。合金材料自身的电导率越高，那么就说明合金材料的导电性能越好，而这项指标的高低主要与合金材料中的成分和材料内部组织结构有着极大的关联。当合金材料成分基本相同时，那么其导电性能的高低就完全取决于合金材料自身的组织结构，但合金材料的内部组织又是受到时效制度的影响。为此，本篇文章对7075合金板材的电导率与时效制度这两者之间的关系进行了试验研究。

1.试验用料

本文所进行的试验所采用的是7075合金的合格扁铸锭，通过均匀化的退火、锯切、铣面、加热，热轧、冷轧之后，使得扁铸锭形成了厚度为25mm的厚度，再通过冷轧的方式轧成2mm的薄板，对两种不同厚度的合金板切取试验用的试样。

2.试验方案

2.1退火制度对7075合金板材电导率的影响

在对2mm合金板材进行退火的过程中，需要分别在300℃、350℃、400℃、450℃之下进行退火工序，并且要将合金板材保温至少1个小时，之后在对材料使用随炉冷却、石棉布布包冷、空气冷却这三种冷却方法对其进行冷却，以此来确定退火制度对于7075合金板材的电导率所产生的影响。

2.2固溶处理温度对7075合金板材电导率的影响

使用2毫米的合金板材，将其分别在450℃、460℃、470℃、480℃这四种固溶温度中，保温至少20分钟，在水中进行冷却淬火，以此来确定固溶处理方式的温度对于合金板材的电导率所产生的影响大小。

2.3淬火与时效间隔时间对7075合金板材电导率的影响

使用2mm的合金板材，对其进行470℃的加热，加热至少20分钟，在水中进行冷却淬火，之后在将合金板材分别停放2小时，8小时，l6小时，24小时，32小时，48小时，96小时，再将其放置在120℃的环境之下进行24小时的时效处理，最后再测量合金板材的电导率所发的变化。

2.4淬火到预拉伸间隔时间对7075合金板材电导率的影响

在合金材料实际生产的过程中，厚板合金进行淬火之后，有时并不能立即就对其进行预拉伸工序，必须要在合金板材停放一段时间之后，才能够再对合金材料进行预拉伸，只有经过这个工序拉伸之后的合金板材才能够拥有较为良好的综合性能，这项指标是一个极为重要的工艺参数。因此，使用25mm厚的合金板材在进行淬火工序之后，需要停放l小时，2小时，3小时，4小时，5小时之后在对合金板材进行预拉伸工序，以此来确定停放时间对于电导率所产生的影响。

2.5时效制度对7075合金板材电导率的影响

分别对2mm合金板材在T6、T76以及T73状态之下与25mm合金板材在T6、T76、T73、T7351的状态之下的各自所拥有的力学性能和电导率，以此来确定不同制度的合金的对于电导率的影响。

3.试验结果与分析

3.1退火制度对7075合金板材电导率的影响

通过对合金板材使用不同的退火温度以及不同的冷却方式来处理之后的试验样品的试验数据我们可以知道：7075合金板材自身的电导率是随着退火温度不断提高而逐渐降低的。这主要是由于退火温度在不断升高之后，慢慢转变成为了结晶的温度，金属由目前的回复过程中转入到了加工再结晶的阶段，并且合金中的第二相溶解不断增加，过于饱和的固溶液浓度不断的增加，使得机体内部的晶格发生歪曲的畸变区域增大，而导电电子自身的平均自由程度不断变小，就必然会导致电导率的下降。合金板材在进行退火工序之后，不同的冷却方式对于合金板材自身的电导率有着极大的影响，合金板材冷却的速度越快，那么合金材料的强度越高，而电导率就越低。退火冷却的速度越高，合金中过于饱和的固溶液就无法得到充分的分解，强度升高而塑性降低。冷却速度缓慢，溶人合金的溶质原子大部分形成了稳定的化合物.此时基体晶格点阵排列已恢复比较规则。冷却速度越快，回复越不好，导电电子的自由程越小，因而电导率也就越低。

3.2固溶处理制度对7075合金板材电导率的影响

随着固溶处理温度升高，电导率呈下降趋势。合金固溶处理后，得到溶质原子和空位的双重过饱和固溶体，使基体晶格产生了较严重的歪扭畸变，基体点阵电子散射源的数量和密度增加，导电电子的平均自由程减少，随着固溶温度升高，过饱合固溶体的浓度升高，晶格歪扭畸变越大，从而电导率降低。

3.3淬火与时效间隔时间对7075合金板材电导率的影响

淬火与时效间隔时间对7075合金板材电导率影响随着时效间隔的变化，电导率变化不大。因为7075合金淬火后的自然时效过程非常缓慢，大约需要几个月的时间，96h以内的自然时效不会对内部组织有很大影响，因而电导率无明显变化。

3.4淬火到预拉伸间隔时间对7075合金板材电导率的影响

电导率在淬火后随着停放时间延长，预拉伸后电导率先是由高到低，3h时最低，而后又逐渐升高。这是由于淬火后得到溶质原子和空位的双重过饱和固溶体，而这些在固溶化温度生成的大量位错被冻结到基体后，仍有较高的活动能力。因此过饱和固溶体中的溶质原子，在空位的帮助下，也会有明显的活动能力。随着停放时间延长，原子分布将会发生明显变化，而后进行预拉伸，又增加了空位和位错浓度，使基体晶格产生了畸变，电导率下降。停放3h后电导率又逐渐升高，是由于7075合金中含有w（Cr）0.18% ～0 28%，铬原子和空位亲合力大，优先形成空位一原子集团，从而降低了空位浓度，晶格畸变区减少，因此电导率又呈上升趋势。

3.5时效制度对7075合金板材电导率的影响

无论是薄板还是厚板，其电导率的变化规律基本一致，单级时效的电导率较低，双级时效的电导率较高。这是由于T6状态的组织中，晶内有非常密集细小的沉淀相，大部分都是GP区，晶界上析出相也很小，几乎看不出有PFZ存在，晶内仍然有淬火后残留的位错线，合金中的位错状态没有明显的改变，基本保留了淬火后的位错组态。GP区没有独立的晶体结构，完全保持母相的晶格，与母相之间没有原子不规则排列的相界面，仍以一定的晶面与母相保持完全的共格性。

4.结术语

根据以上的试验结果与分析，7075合金板材的时效制度与电导率之间存在着一定的对应关系。退火处理采用缓慢冷却方式，其电导率值最高；固溶状态的电导率值最低；人工时效状态时，单级时效的电导率值较低，双级时效的电导率值较高。

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