侯陇刚等：基于厚向组织性能考量的7B50铝合金中厚板回归再时效热处理 ·439 粒.进一步发现第二相粒子（图5(b,)中黑色/灰色 的不断形成和保留.可见，固溶处理过程中发生的静 颗粒)及晶界附近有尺寸较小的亚晶存在，且心部亚 态回复或部分再结晶并不能消除表层和心部由于热 晶小、呈等轴状（尺寸<15um),而表层亚晶尺寸较大 轧形变差异而引起的小角晶界含量差异，其中存在 (20~30um),并伴有大量亚结构存在.可见，由于热 的A1,Zr粒子可能通过抑制回复和再结晶而有益于 轧过程中温度和变形的复合作用使轧板内发生了明 这种组织差异的保持.同样，对T6态心部和表层试 显的动态回复和部分再结晶，导致后续固溶处理过 样组织观察发现，心部试样的亚结构分布不均匀（部 程中的静态再结晶驱动力不足，仅能促使心部和表 分晶内几乎无亚晶出现)，晶内等轴亚晶少且多分布 层的位错墙/亚结构等发生多边形化（晶界锐 在大角晶界附近，亚结构未发生明显多边形化，甚至 化)，而心部试样相对较低的变形储能更不能使 尚未构成封闭的多边形结构，如图6(a~c):表层试 其亚晶锐化强于表层试样.电子背散射衍射的晶界 样内亚结构分布均匀，部分发生多边形化，亚晶晶界 取向差结果显示心部试样的小角晶界分布不均匀、 锐化明显且部分已发生合并长大，但仍有一些亚结 局部较密集，而表层试样的小角晶界在拉长的条带 构未发生多边形化或晶界锐化（如图6(d~)).可 状晶内分布相对较均匀，且晶界附近存在明显的亚 见，T6峰时效处理并未改变淬火态心部和表层试样 晶，如图5(c,g)所示.图5(d,h)显示心部与表层 的组织结构，只是引发了回复，而晶内仍以亚结构或 试样的小角晶界占比均较高，但心部含量仍低于表 亚晶（主要由位错组成）为主.显然，心部与表层变 层试样，显然心部较表层相对低的变形程度使其无 形程度的差异是造成二者之间组织差异的原因所 法保有较高含量的小角晶界，即变形储能较低，而表 在，而表层亚晶及亚结构的均匀分布及相较心部较 层累积的较高形变程度有助于小角晶界（位错结构） 高的含量可能有益于相析出或演变 之 (c 1004m 100μm 50μm 100m 100m 50 um 图6T6态心部(a~c)和表层(d~)试样的组织((c)、()分别为图(b)、(d)中方框区域的放大：(a)、(d)采用Klr试剂侵蚀，其余采用 Graffe-Sargent试剂侵蚀) Fig.6 Microstructures of the T6 aged center (a-c)and surface (d-f)alloys ((c)and (f)are the high magnification of the box area in (b)and (d),respectively:(a)and (d)use Keller reagent while other use Graffe-Sargent reagent) 对于回归再时效态合金心部和表层晶粒组织的观 大、局域合并长大（如图7黑色颗粒附近）.对比图7 察发现（如图7(a~c)所示），165℃回归再时效态合 ()与()可发现大晶粒内几乎被亚晶所填充，且表层 金中被拉长的大晶粒内几乎被亚晶及亚结构所填充， 亚晶平均尺寸较其心部亚晶尺寸有所增加，但亚晶结 且随回归时间延长，亚晶多边形化和锐化程度增加，尺 构仍是重要组织特征.图7(e)清晰地显示了175-R2 寸也有所增大.虽然部分区域由于亚晶异常长大而出 试样内存在的亚晶及由位错墙构成的亚晶界组织. 现了大尺寸亚晶(20~50μm),但亚晶尺寸基本小于 180℃回归再时效态合金心部晶粒内仍密布亚结构或 10μm.175℃回归再时效态合金的晶粒（亚晶）结构随 亚晶(~5μm),随回归时间增加发生了亚结构的多边 回归时间的变化与此基本相近：亚晶锐化、尺寸有所增 形化和亚晶合并长大（如图8），特别是第二相颗粒周侯陇刚等: 基于厚向组织性能考量的 7B50 铝合金中厚板回归再时效热处理 粒． 进一步发现第二相粒子( 图 5( b，f) 中黑色/灰色 颗粒) 及晶界附近有尺寸较小的亚晶存在，且心部亚 晶小、呈等轴状( 尺寸 ＜ 15 μm) ，而表层亚晶尺寸较大 ( 20 ～ 30 μm) ，并伴有大量亚结构存在． 可见，由于热 轧过程中温度和变形的复合作用使轧板内发生了明 显的动态回复和部分再结晶，导致后续固溶处理过 程中的静态再结晶驱动力不足，仅能促使心部和表 层 的 位 错 墙 /亚 结 构 等 发 生 多 边 形 化 ( 晶 界 锐 化) ［24］，而心部试样相对较低的变形储能更不能使 其亚晶锐化强于表层试样． 电子背散射衍射的晶界 取向差结果显示心部试样的小角晶界分布不均匀、 局部较密集，而表层试样的小角晶界在拉长的条带 状晶内分布相对较均匀，且晶界附近存在明显的亚 晶，如图 5( c，g) 所示． 图 5 ( d，h) 显示心部与表层 试样的小角晶界占比均较高，但心部含量仍低于表 层试样，显然心部较表层相对低的变形程度使其无 法保有较高含量的小角晶界，即变形储能较低，而表 层累积的较高形变程度有助于小角晶界( 位错结构) 的不断形成和保留． 可见，固溶处理过程中发生的静 态回复或部分再结晶并不能消除表层和心部由于热 轧形变差异而引起的小角晶界含量差异，其中存在 的 Al3Zr 粒子可能通过抑制回复和再结晶而有益于 这种组织差异的保持． 同样，对 T6 态心部和表层试 样组织观察发现，心部试样的亚结构分布不均匀( 部 分晶内几乎无亚晶出现) ，晶内等轴亚晶少且多分布 在大角晶界附近，亚结构未发生明显多边形化，甚至 尚未构成封闭的多边形结构，如图 6( a ～ c) ; 表层试 样内亚结构分布均匀，部分发生多边形化，亚晶晶界 锐化明显且部分已发生合并长大，但仍有一些亚结 构未发生多边形化或晶界锐化( 如图 6 ( d ～ f) ) ． 可 见，T6 峰时效处理并未改变淬火态心部和表层试样 的组织结构，只是引发了回复，而晶内仍以亚结构或 亚晶( 主要由位错组成) 为主． 显然，心部与表层变 形程度的差异是造成二者之间组织差异的原因所 在，而表层亚晶及亚结构的均匀分布及相较心部较 高的含量可能有益于相析出或演变． 图 6 T6 态心部( a ～ c) 和表层( d ～ f) 试样的组织( ( c) 、( f) 分别为图( b) 、( d) 中方框区域的放大; ( a) 、( d) 采用 Keller 试剂侵蚀，其余采用 Graffe--Sargent 试剂侵蚀) Fig． 6 Microstructures of the T6 aged center ( a--c) and surface ( d--f) alloys ( ( c) and ( f) are the high magnification of the box area in ( b) and ( d) ，respectively; ( a) and ( d) use Keller reagent while other use Graffe--Sargent reagent) 对于回归再时效态合金心部和表层晶粒组织的观 察发现( 如图 7( a ～ c) 所示) ，165 ℃ 回归再时效态合 金中被拉长的大晶粒内几乎被亚晶及亚结构所填充， 且随回归时间延长，亚晶多边形化和锐化程度增加，尺 寸也有所增大． 虽然部分区域由于亚晶异常长大而出 现了大尺寸亚晶( 20 ～ 50 μm) ，但亚晶尺寸基本小于 10 μm． 175 ℃回归再时效态合金的晶粒( 亚晶) 结构随 回归时间的变化与此基本相近: 亚晶锐化、尺寸有所增 大、局域合并长大( 如图 7 黑色颗粒附近) ． 对比图 7 ( h) 与( i) 可发现大晶粒内几乎被亚晶所填充，且表层 亚晶平均尺寸较其心部亚晶尺寸有所增加，但亚晶结 构仍是重要组织特征． 图 7( e) 清晰地显示了 175--Ｒ2 试样内存在的亚晶及由位错墙构成的亚晶界组织． 180 ℃回归再时效态合金心部晶粒内仍密布亚结构或 亚晶( ～ 5 μm) ，随回归时间增加发生了亚结构的多边 形化和亚晶合并长大( 如图 8) ，特别是第二相颗粒周 · 934 ·