摘要：7000系列高强铝合金被广泛应用于航天航空领域，它的关键技术是热加工工艺和铸锭均匀化工艺，除此之外板材的力学各向异性也是研究者的焦点。本文针对T79处理状态下的7055铝合金厚板展开了一系列研究。采用金相分析、X射线衍射、常规力学性能实验等分析方法对合金进行了深入研究，通过7055铝合金的常规力学性能实验及微观组织分析，发现板材在不同厚度处强度存在差异。同一厚度处沿轧制方向到垂直于轧制方向，合金的强度也存在差异，从实验得到的结果上来看板材中心层的强度略高于表层，平行于轧制方向强度略高于其他方向的强度。7055铝合金的延伸率约在10%左右。合金的微观组织结构也在不同的方向呈现不同形态，三个方向晶粒均细小，但是在轧制面上的晶粒比较紊乱，排列没有规律；相反的是，宽度方向和厚度方向合金的晶粒有明显方向性，可以明显看出其轧制方向。

关键词：7055铝合金；微观组织；力学性能；各向异性

Abstract：In recent years, 7000 series of high strength aluminum alloys have been widely used in aerospace industry. The key technologies are hot working process and homogenizing process. Besides, the mechanics anisotropy of plate is also the focus of researchers. In this paper, a series of investigations were carried out on the 7055 aluminum alloy plate under T79 treatment. The conventional mechanical properties and microstructure of the 7055 aluminum alloy were investigated. By means of metallographic analysis, X ray diffraction and conventional mechanical properties experiment, the alloy has been experimentally investigated. It is found that  the strength of the sheet is different at different thickness. The same thickness to perpendicular to the rolling direction along the rolling direction, there are differences in the strength of the alloy, the results obtained from experiments on the sheet layer strength is slightly higher than that of the surface, parallel to the rolling direction is slightly stronger than in other directions. The elongation of 7055 aluminum alloy is about 10%. The microstructure of the alloy shows different forms in different surface, the three directions are fine grains in the grain, But the grain on the rolling surface is disordered and the arrangement is not regular. On the contrary, the grain of alloy in the direction of width and thickness has obvious direction, so the rolling direction can be seen clearly.

Keywords: 7055 aluminum alloy ； Microstructure ； Mechanical property ；Anisotropy

目 录

第一章绪论 1

1.1国内外超高强铝合金的现状与发展前景 1

1.27055铝合金化学元素组成及其合金化作用 2

1.37055铝合金的性能及其特点 3

1.4织构的研究概况 4

1.4.1织构的定义 4

1.4.2织构的存在 4

1.4.3织构的表达 5

1.5合金的各向异性 5

1.6高强铝合金的热处理工艺 6

1.6.1固溶处理 6

1.6.2时效处理 6

1.7本课题的研究目的及意义 7

第二章实验方法及实验准备 8

2.1实验方案 8

2.2实验内容 8

2.37055铝合金T79处理态微观组织 10

2.3.1金相观察 10

2.3.2XRD物相分析 11

2.4室温力学性能实验 12

2.4.1拉伸实验 12

2.4.2硬度实验 13

第三章室温力学性能及微观组织分析 14

3.1微观组织分析 14

3.1.1金相结果分析 14

3.1.2XRD结果分析 15

3.2力学性能分析 15

3.2.1拉伸实验结果分析 15

3.2.2硬度实验结果分析 19

结 论 20

参考文献 21

致 谢 23

第一章绪论

1.1国内外超高强铝合金的现状与发展前景

7055铝合金属于高强铝合金，具备密度低、强度高、断裂韧性好、加工性能好、焊接性能好等特征，当前在航天航空领域被普遍利用。在7050铝合金的基础上增大Cu元素和Zn元素的含量，降低Si元素和Fe元素等杂质的含量而研究出的一种新型合金就是7055铝合金。研究显示，新型7055铝合金比7050铝合金强度更高,断裂韧性更强[1]，所以现在7055铝合金被更广泛的应用。近年来，科研人员正在努力去发现具有更高强度，更好韧性及腐蚀性的铝合金，通过减少Si、Mn杂质含量,提高Zn/Mg比值,可以有效提高合金强度以及它的断裂韧性，从而研制出了7055铝合金。7055铝合金的抗压强度和抗拉强度都比其它7000系列合金高出很多,在工业上一般被加工成T77551状态的板材和T7751状态的挤压件。由于各方面性能超卓,比起其它合金有很多优点，所以用在结构材料方面不但能够减轻重量,而且还能提高强度，是很多铝合金领域的不二之选。近几年来由于铝合金发展迅速，人们已经解决了很多关于铝合金性能上的问题，如今波音777飞机的上翼结构材料就是7055铝合金[2]。