第10期 李国锋等：回归加热速率对7050铝合金组织及抗腐蚀性能的影响 ,1287 鲜有报道 表1合金的化学成分（质量分数） 由于在回归阶段加热温度高、保温时间相对较 Table 1 Chemical composition of the test alloy % 短，回归时间的差异影响合金元素的扩散过程和G Zn Mg Cu Zr Fe 区、第2相的演变过程，因而对合金的性能必然产生 5.83 2.322.150.100.110.02bal. 重要影响.加热速率是直接影响整个回归时间的重 板材经420℃保温90min处理后，热轧至 要因素，在厚板的工业化生产中需要探求最佳的时 效热处理制度，控制其表层与心部的加热速率以获 2mm,以备实验取样.所取样品经473℃、60min固 溶处理，室温水淬（转移时间<5s)后，立即进行回归 得比较好的综合性能.本文旨在研究回归加热速率 再时效处理，其处理制度如表2所示.回归加热速 对回归再时效态合金的抗晶间腐蚀和应力腐蚀性能 率分三种，即盐浴炉加热（平均升温速率为 的影响，为探求最佳的回归再时效热处理制度提供 340℃min1)、空气炉加热（平均升温速率为 依据 57℃min-1)和随炉升温加热（平均升温速率为 1实验 4.3℃min一)，所对应的回归及回归再时效处理状 实验合金为18mm厚7050热轧板，由西南铝 态分别简记为R340和RRA340、R一57和RRA一 业（集团）有限责任公司提供，其化学成分如表1 57、R4.3和RRA一4.3.各级时效完成后均采用室 温（约20℃）水冷 所示 表2不同回归加热速率的RRA处理制度 Table 2 RRA processes at different retrogression heating rates RRA处理制度 预时效 回归加热速率/（℃mim-1) 回归 再时效 RRA-340 120℃/20h 340 190℃/0.5~120min 120℃/24h RRA-57 120℃/20h 57 190℃/0.5~120min 120℃/24h RRA-4.3 120℃/20h 4.3 190℃/0.5-120mim 120℃/24h 采用7501型涡流电导仪对样品进行面电导率 薄约为0.1mm厚的薄片，并冲成3mm的圆片，后 测试，每个样品测量五次取其平均值，并将结果转化 在MTP一1A双喷减薄仪上进行双喷减薄，双喷液采 为国际退火铜标准(%ACS-International 用30%HN03十70%CH30H,温度控制在-20℃ Annealed Copper Standard) 以下 晶间腐蚀实验按照GB7998一87标准进行，每 个状态取平行试样三块，大小为25mm×15mm,先 2实验结果 用金相砂纸打磨各面，并机械抛光，将样品垂直悬 2.1合金的电导率 挂在腐蚀液(30gL-1NaCI十10mLL-1HCl,加蒸 在高(340℃·min-1)、中(57℃min1)和低 馏水至1L)中，浸泡24h,溶液温度保持在35士2℃， (4.3℃min1)三种回归加热速率实验条件下，合 面容比小于2dm2L1.实验结束后将悬挂端切去 金经回归和RRA处理后的电导率随回归时间延长 5mm,打磨抛光后在XJP6A型金相显微镜下进行 的变化曲线如图1所示，可见在三种回归加热速率 金相组织观察，腐蚀产物用30%HNO3去除，并进 下，RRA态的电导率曲线与回归态的电导率曲线 行IGC(intergranular corrosion)等级评定， 具有相同的特征，即随回归时间延长，电导率先快速 应力腐蚀实验按照GB/T15970.2-2000标准 增加，后缓慢增加.其中，在回归初期，RRA57态 进行，采用三点加载应力腐蚀实验，加载应力为试样 的电导率增加最快：回归时间一定时，回归加热速率 屈服强度的90%，实验温度为室温（约20℃）·试样 降低，RRA态合金的电导率升高 的尺寸大小为110mm×15mm,平行试样为三个. -般认为，合金的电导率高于38%IACS即具 腐蚀液为30 g-L NaC1十10 mLL H202,加蒸馏 有较好的抗应力腐蚀能力[6].由图1()可看出，在 水至1.5L·为了使H202保持足够含量，每隔24h 三种情况下，合金的电导率达到38%IACS的回归 添加7.5mL,每周更换一次腐蚀液 时间分别为90,20和12min,即随回归加热速率降 试样的微观组织观察采用TECNAI G220型透 低，合金的电导率达到38%IACS所需回归时间逐 射电镜，加速电压为200kV,TEM观察样品先预减 渐缩短，鲜有报道． 由于在回归阶段加热温度高、保温时间相对较 短‚回归时间的差异影响合金元素的扩散过程和 GP 区、第2相的演变过程‚因而对合金的性能必然产生 重要影响．加热速率是直接影响整个回归时间的重 要因素‚在厚板的工业化生产中需要探求最佳的时 效热处理制度‚控制其表层与心部的加热速率以获 得比较好的综合性能．本文旨在研究回归加热速率 对回归再时效态合金的抗晶间腐蚀和应力腐蚀性能 的影响‚为探求最佳的回归再时效热处理制度提供 依据． 1 实验 实验合金为18mm 厚7050热轧板‚由西南铝 业（集团）有限责任公司提供‚其化学成分如表1 所示． 表1 合金的化学成分（质量分数） Table1 Chemical composition of the test alloy ％ Zn Mg Cu Zr Fe Si Al 5∙83 2∙32 2∙15 0∙10 0∙11 0∙02 bal． 板材经 420℃ 保温 90min 处理后‚热轧至 2mm‚以备实验取样．所取样品经473℃、60min固 溶处理‚室温水淬（转移时间＜5s）后‚立即进行回归 再时效处理‚其处理制度如表2所示．回归加热速 率分 三 种‚即 盐 浴 炉 加 热 （ 平 均 升 温 速 率 为 340℃·min －1）、空 气 炉 加 热 （平 均 升 温 速 率 为 57℃·min －1）和随炉升温加热（平均升温速率为 4∙3℃·min －1）‚所对应的回归及回归再时效处理状 态分别简记为R－340和RRA－340、R－57和 RRA－ 57、R－4∙3和 RRA－4∙3．各级时效完成后均采用室 温（约20℃）水冷． 表2 不同回归加热速率的 RRA 处理制度 Table2 RRA processes at different retrogression heating rates RRA 处理制度 预时效 回归加热速率／（℃·min －1） 回归 再时效 RRA－340 120℃／20h 340 190℃／0∙5～120min 120℃／24h RRA－57 120℃／20h 57 190℃／0∙5～120min 120℃／24h RRA－4∙3 120℃／20h 4∙3 190℃／0∙5～120min 120℃／24h 采用7501型涡流电导仪对样品进行面电导率 测试‚每个样品测量五次取其平均值‚并将结果转化 为 国 际 退 火 铜 标 准 （％ IACS－International Annealed Copper Standard）． 晶间腐蚀实验按照 GB7998－87标准进行．每 个状态取平行试样三块‚大小为25mm×15mm‚先 用金相砂纸打磨各面‚并机械抛光．将样品垂直悬 挂在腐蚀液（30g·L －1 NaCl＋10mL·L －1 HCl‚加蒸 馏水至1L）中‚浸泡24h‚溶液温度保持在35±2℃‚ 面容比小于2dm 2·L －1．实验结束后将悬挂端切去 5mm‚打磨抛光后在 XJP－6A 型金相显微镜下进行 金相组织观察‚腐蚀产物用30％ HNO3 去除‚并进 行 IGC（intergranular corrosion）等级评定． 应力腐蚀实验按照 GB／T15970∙2－2000标准 进行‚采用三点加载应力腐蚀实验‚加载应力为试样 屈服强度的90％‚实验温度为室温（约20℃）．试样 的尺寸大小为110mm×15mm‚平行试样为三个． 腐蚀液为30g·L －1 NaCl＋10mL·L －1 H2O2‚加蒸馏 水至1∙5L．为了使 H2O2 保持足够含量‚每隔24h 添加7∙5mL‚每周更换一次腐蚀液． 试样的微观组织观察采用 TECNAI G 220型透 射电镜‚加速电压为200kV‚TEM 观察样品先预减 薄约为0∙1mm 厚的薄片‚并冲成●3mm 的圆片‚后 在 MTP－1A 双喷减薄仪上进行双喷减薄‚双喷液采 用30％ HNO3＋70％ CH3OH‚温度控制在－20℃ 以下． 2 实验结果 2∙1 合金的电导率 在高（340℃·min －1）、中（57℃·min －1）和低 （4∙3℃·min －1）三种回归加热速率实验条件下‚合 金经回归和 RRA 处理后的电导率随回归时间延长 的变化曲线如图1所示．可见在三种回归加热速率 下‚RRA 态的电导率曲线与回归态的电导率曲线 具有相同的特征‚即随回归时间延长‚电导率先快速 增加‚后缓慢增加．其中‚在回归初期‚RRA－57态 的电导率增加最快；回归时间一定时‚回归加热速率 降低‚RRA 态合金的电导率升高． 一般认为‚合金的电导率高于38％ IACS 即具 有较好的抗应力腐蚀能力［6］．由图1（b）可看出‚在 三种情况下‚合金的电导率达到38％ IACS 的回归 时间分别为90‚20和12min‚即随回归加热速率降 低‚合金的电导率达到38％ IACS 所需回归时间逐 渐缩短． 第10期 李国锋等： 回归加热速率对7050铝合金组织及抗腐蚀性能的影响 ·1287·