铝合金7075价格(对于拉伸延展性有什么影响)

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1、质量减轻在运输行业，特别是汽车行业中至关重要，作为提高未来车辆的燃油经济性和总体性能的手段，减轻质量的一种方法是增加使用比目前用于汽车白车身的传统材料具有更高强度重量比的材料，以前使用中等强度铝合金，如AA6111和AA5182，以实现减重。

2、例如，在10年的雪佛兰黑斑羚中，全铝摇篮比钢制摇篮节省了1999公斤，制车身面板比铝密集型水星黑貂车的钢板节省了175公斤，此外，热成形已被研究为改善中等强度Al-Mg-Si合金成形性的一种手段。

3、高强度铝合金板材料可以通过替换，由钢或低强度铝合金形成的部件，来减少关键车辆部件的质量，例如侧面碰撞梁、支柱和轨道。

4、铝合金7075（AA7075）之所以引起人们的兴趣，是因为它在峰值时效条件下表现出高强度，在T505回火中屈服强度为570MPa，抗拉强度最小为6MPa，其密度是钢的三分之一，

5、然而，AA7075-T6在室温冲压中表现出较差的成形性，因为它的延展性仅限于约10pct的拉伸伸长率，因此，AA7075-T6尚未广泛用于车身目前所需的复杂部件形状。

6、高温可以显着提高AA7075-T6的拉伸延展性，尽管导致这种改善的微观结构变化尚不清楚，据报道，AA25在230°C时的伸长率高达16pct，在460°C时超过7075pct，对于其他背景在不同温度下观察到的AA7075和其他市售铝合金的拉伸延展性，进行比较，还包括一些双相（DP）和高强度低合金（HSLA）钢在室温下的拉伸延展性。

7、AA7075-T6的高温延展性，明显超过室温下报告的约10pct拉伸伸长率，然而，在高温（例如6°C）下成型后，通常需要后续热处理以恢复T460回火，这些处理可能既复杂又昂贵。

8、如果开发出一种在成型后快速轻松地恢复类似于T6条件的高强度的方法，则高温成型可能对制造实践更有用，值得注意的是，在大约200°C下改进的延展性已被用于在高性能汽车的AA7075中加热侧面碰撞梁，但没有使用本文描述的反渗透成型方面来恢复在热成型过程中损失的硬度。

9、AA7075-T6合金的高强度归因于许多精细的η′和更少的η（MgZn2）金属间析出物分布在整个铝基体中，它们是板状的，直径分别为3至10纳米和5至17纳米在130°C以上退火将通过减少细η′和η沉淀物的数量来显着降低合金的屈服强度和硬度。

10、AA7075-T6片材在大于130°C的温度下成型或退火后，很难保持峰值时效强度，这对于需要油漆烘烤循环的车辆制造，尤其具有挑战性。

11、油漆烘烤循环可能涉及一个或一系列烘烤步骤，其中每个步骤固化涂在白车身上的不同油漆涂层，从（1）160°C到185°C烘烤20至30分钟，（2）125°C至150°C烘烤20至30分钟，以及（3）115°C至135°C烘烤20至30分钟，

12、在高温下进行的任何AA7075-T6成型工艺都必须与油漆烘烤循环一起设计，以达到最好与峰值老化条件相当的强度，理想情况下，这种成型过程不需要除油漆烘烤以外的任何成型后热处理。

13、先前实验的结果表明，油漆烘烤循环有可能在退步后起到再老化处理的作用，尽管在退步过程中损失的强度中只有一部分可以恢复，因此，从科学角度来看，仅利用油漆烘烤循环将AA7075恢复到接近峰值时，效强度的温成型技术以及降低成型复杂性和成本的潜力是令人感兴趣的。

14、AA7075-T6成型的一个特别有趣的过程是退行和再老化（RRA），RRA是一种两步热处理，首先，应用逆行热处理，其次是再老化热处理，逆行是一种热处理，可应用于峰值时效、沉淀强化铝合金，包括AA7075-T6。

15、反退可以在一定温度和时间范围内进行，但反退温度必须大于老化温度且小于材料的溶液化温度。

16、AA7075的老化和溶液温度分别为120°C和460°C，AA7075-T6可以在30°C下180分钟到60°C下240秒的条件下倒退所示的固体曲线说明了材料对反退热处理的典型响应。

17、硬度在单个退行温度下与退步时间的函数关系示意图，硬度最初随时间降低到局部最小值，略有恢复，然后单调降低，通常将材料逆向到时间\\（t_{\\text{r}}^{*}\\），它表示反退过程中局部最小硬度的位置，最小值表示理想的退步状态，因为在退行期间损失的峰值时效硬度可以在随后的再老化过程中完全恢复。

18、如果材料倒退超过时间\\（t_{\\text{r}}^{\\hbox{max}}\\）的时间，则无法完全恢复峰值时效硬度，AA7075在退行后的再老化通常在24°C下进行120小时，这是该合金的标准时效硬化温度，中的虚线描述了回归后再老化后的材料响应，细小（5至10nm）η′和η金属间析出物在退行过程中的溶解及其在再老化过程中的重整。

19、通过透射电子显微镜（TEM）和选定面积电子衍射（SAED）证明，在退行过程中，硬化沉淀物（5至10nm）η′和η的浓度因（1）细η′沉淀物的溶解而降低;（2）较大的η′沉淀物转化为η沉淀物;（3）先前η沉淀物粗化至>20nm，特别是沿晶界存在的沉淀物。

20、在再老化过程中，η′沉淀物的浓度通过部分溶解的η′的再生和新η′的形成而增加，已经存在的η沉淀物可能变粗，所得的RRA材料含有许多细η′和η沉淀物，几乎与峰值老化（T6）材料相同。

21、RRA材料的强度在RRA处理后恢复到峰值老化值，AA7075的RRA处理最常见的用途是提高抗应力腐蚀开裂的抵抗力这是晶界处沉淀结构变化的结果，特别是形成粗（>20nm）η沉淀物，而牺牲了细η′和η沉淀物。

22、与现有的AA7075-T6热处理行为研究不同，本研究提出了一种称为反渗透成型的新方法的要素，该方法将反进入热处理与接近200°C的温成型相结合，以及工业相关的油漆烘烤循环，以恢复接近峰值的强度，而无需额外的热处理。

23、反退与温成型同时进行，以增加延展性，油漆烘烤循环用作再老化步骤，以恢复在同时，进行热成型和退行过程中损失的硬度，说明了AA7075-T6假设的退行形成过程的处理温度历史。

24、实验数据显示RRA过程中沉淀物演化控制力学性能的关键变化，这些变化与扩散过程的关系以及回归形成方法的实际潜力，量化了AA7075-T6在与并发退行兼容的温度和时间下的拉伸延展性，评估材料对退行的响应，这里意味着硬度随时间变化，随后的硬度恢复。

25、抗拉强度的替代品，通过逆行后应用的模拟油漆烘烤循环重新老化，也被量化，拉伸延展性是通过室温（21°C）、热成型温度（200°C）和热成型温度（300°C至520°C）下的单轴拉伸试验报道的，探索并比较了这些不同温度条件下的拉伸变形行为。

26、报告的数据用于确定与通过热成型提高AA7075-T6延展性相容的条件，随后通过模拟油漆烘烤恢复接近峰值的老化强度，结果表明，在200°C的温成形过程中会产生退步，同时延展性大约翻倍，并且通过应用于AA10-T7075的模拟烤漆，可以再老化到峰值老化强度的6pct以内。

27、两种AA7075-T6片材，称为材料A和B，在高峰老化条件下从两个不同的供应商处获得，两种材料收到的片材厚度均为2毫米，使用X射线荧光（XRF）分析与HoribaXGT-7200?X射线分析显微镜测定元素组成，并与AA7075合金的规格限值一起显示。

28、由于没有AA7075参考标准品，因此在使用纯铜参比校准后确定元素组成，这可以解释为什么材料A和B的某些元素组成出现在AA7075的指定成分限制之外，材料之间元素组成的相对差异不太可能受到影响，与材料B相比，材料A的锌、镁、铜和硅浓度较低，因此可能表现出较低的峰值时效硬度。

29、通过机械研磨，抛光，然后用Barker试剂制备用于偏振光光学显微镜的试样，以在偏振光下观察时产生颗粒之间的颜色对比，图2显示了材料A和B在接收的T6和溶液条件下的微观结构，溶液处理包括在480°C下退火2小时，然后进行水淬火，使用ASTME112中描述的线截距方法，在接收和溶液条件下沿短横向（STD）和轧制方向（RD）测量晶粒尺寸。

30、平均晶粒尺寸在表III中提供了测量的标准偏差，两种材料都表现出轧制板材所期望的细长晶粒结构，两种材料在溶解后的晶粒尺寸变化不大，每种材料在片材表面和片材中心处的晶粒尺寸之间存在一些差异，表面附近有更细的晶粒，这种差异在材料B中最为明显。

31、在尺寸为2×10×30mm的矩形试样上进行热处理实验，在接受的T6条件下从材料A和B中切除，这些试样用于评估涉及退行的几种不同热处理的效果，在熔盐浴中以200°C，225°C，250°C，300°C和350°C的温度进行退行处理，时间范围为10至150秒，盐浴将试样温度控制在所需温度的约±3°C以内。

32、标本在室温（约21°C）下保持1周，然后进行再老化，实施此保持期是为了反映在油漆烘烤前几天内，通常对成型部件进行修剪、清洁并涂覆在白色车身上的条件。

33、将试样保留在逆行状态或在电阻管式炉中，进行进一步的热处理以评估再老化，管式炉将温度控制在所需温度的大约±3°C以内，使用三种热处理来研究再老化行为，第一种采用典型的120°C再老化处理24小时，第二个是在180°C下模拟油漆烘烤处理30分钟，这反映了油漆烘烤的一种行业惯。

34、第三种采用标准再老化处理，然后是模拟油漆烘烤处理，因此，在以下四种条件下生产标本：仅倒退（R）;倒退和再老化（RA）;倒退和油漆烘烤（RP）;或倒退、老化和油漆烘烤（RAP），表IV总结了这四种热处理方法，并附有用于参考每种热处理的标签，这些实验的结果用于确定在随后的再老化过程中可以恢复峰值老化强度的退行条件。

35、在每个热处理步骤中，用一个或多个K型热电偶监测温度，每次热处理后立即将试样在水中淬火至室温（约21°C），最后的淬灭步骤是为了实验之间的一致性，但在反退成形的实际应用中不太可能需要，在室温下使用维氏硬度测试（HV10）测量材料对热处理的响应，硬度可用作铝合金抗拉强度的合理替代物，

36、在局部硬度最小值附近，有可能通过随后的再老化完全恢复硬度，现有文献表明，AA7075-T6材料在这些温度和时间下退行后，可以通过适当的再时效处理恢复峰值时效硬度和强度，随着退行温度从200°C增加到250°C。

37、在200°C下进行了单轴拉伸试验，以检查AA7075-T6在适合退行的变形条件下可能的拉伸延展性，在随后的再老化过程中可以恢复峰值老化强度，在200°C下检查变形行为。

38、因为在所研究的两种材料中，在150°C下，在200°C下退行时在3秒或更长时间内，发生了到局部最小硬度的退行时间，与所研究的其他退行温度相比，这最大限度地提高了可用于退行形成操作的时间。

39、AA7075-T在室温下的拉伸伸长率限制在约10pc，该试样的适度流动定位很明显，从中面积减少和断裂拉伸伸长率之间的差异来看，显示了室温下最大真实流动应力为641MPa，这种高强度在使用中很有用。

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