7×××系鋁合金的形變熱處理工藝

金美玲

（遼寧開(kāi)放大學(xué)〔遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院〕，遼寧沈陽(yáng) 110034）

0 前言

7xxx系鋁合金作為該類合金中的一個(gè)系列，更是以其突出的比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)異的耐腐蝕性能和高溫沖擊性能脫穎而出，在航空航天、海洋工程、交通運(yùn)輸以及電子新材料等領(lǐng)域大放異彩[1-3]。尤其是在航空航天領(lǐng)域，為滿足科技發(fā)展的需求，7xxx 系鋁合金由之初的單純提高強(qiáng)度，再在高強(qiáng)度基礎(chǔ)上提高耐蝕性，發(fā)展到不僅提升強(qiáng)度及耐蝕性，還要提高其韌性，而后再發(fā)展到目前的提高滲透能力，走過(guò)了一段綜合性能不斷攀升之路[4]。由此可見(jiàn)，在科技生產(chǎn)水平逐步提升的背景下，為使7xxx 系鋁合金的發(fā)展更上一個(gè)臺(tái)階，進(jìn)一步提高7xxx 鋁合金的各項(xiàng)綜合性能，使其在應(yīng)用中發(fā)揮出更加重要的作用仍是目前迫切需要解決的問(wèn)題之一。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可從鋁合金的強(qiáng)化機(jī)制入手進(jìn)行研究。如7xxx 系鋁合金析出相析出序列為：過(guò)飽和固溶體（SSS）→偏聚區(qū)GP 區(qū)→過(guò)渡相η′相（MgZn2）→平衡相η 相（MgZn2）[5]，其中GP 區(qū)與Al 基體呈共格狀態(tài)；η′相與Al 基體呈半共格狀態(tài)，為盤(pán)狀或者短棒狀；η 相與Al 基體呈非共格狀態(tài)，為棒狀或者大的盤(pán)狀。偏聚區(qū)GP 區(qū)與過(guò)渡相η′相是7xxx 系鋁合金主要的析出強(qiáng)化相，其中過(guò)渡相η′相是起決定性作用的析出強(qiáng)化相[6]。故提升這種可熱處理強(qiáng)化的7xxx 系鋁合金綜合性能的強(qiáng)化機(jī)制主要為析出相強(qiáng)化，這是一種通過(guò)改善析出相尺寸、形態(tài)、類型、分布、體積分?jǐn)?shù)使其綜合性能得到改善的方法。為了優(yōu)化7xxx 系鋁合金的各項(xiàng)綜合性能使其在各領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用，學(xué)者們采用了諸多不同的辦法，有的學(xué)者采用通過(guò)調(diào)整合金元素含量的辦法來(lái)改善合金材料的綜合性能，例如，7xxx 系鋁合金材料中關(guān)鍵合金元素（Mg、Zn、Cu）含量的增加可以促進(jìn)析出相的形成，使析出相的體積分?jǐn)?shù)變得更高，進(jìn)而提高合金材料的綜合力學(xué)性能[7]；微量元素Cr 含量的增加可以抑制合金材料的晶粒長(zhǎng)大，從而實(shí)現(xiàn)晶粒的細(xì)化，達(dá)到提高合金材料的塑性和斷裂韌性的目的[8]；Fe、Si屬于合金材料中的雜質(zhì)元素，其含量的降低可以使析出的雜質(zhì)相體積分?jǐn)?shù)降低，提高合金材料的斷裂韌性，進(jìn)而起到改善合金材料綜合性能的作用[9-10]；Cu 含量的降低可以使合金材料的抗剝落腐蝕能力有所提高[11]；Sc、Zr、Er、Cr 含量的增加同樣也可以有效地改善合金材料的耐腐蝕性能，尤其會(huì)使合金材料的抗應(yīng)力腐蝕性能得到顯著的提高[12-13]。但是由于傳統(tǒng)的加工工藝方法大多數(shù)情況下都只會(huì)考慮合金材料的強(qiáng)度，并不會(huì)顧及它們的韌性以及抗疲勞性能等，甚至有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)影響到材料成形性能的情況。因此，有一些學(xué)者通過(guò)采用形變熱處理這一新領(lǐng)域的加工工藝方法來(lái)優(yōu)化合金材料的微觀組成結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善合金材料的綜合性能。如Zuo 等學(xué)者采用形變熱處理工藝對(duì)7xxx 系鋁合金材料進(jìn)行加工處理，通過(guò)對(duì)合金材料產(chǎn)生劇烈的塑性變形來(lái)獲得細(xì)化甚至超細(xì)化的晶粒，從而改善合金材料的強(qiáng)度和塑性[14]；曹志強(qiáng)等學(xué)者為了優(yōu)化7050 鋁合金的形變熱處理工藝，采用正交試驗(yàn)的方法來(lái)獲得最佳的加工工藝參數(shù)使7xxx 系鋁合金材料保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，使其延伸率也在一定程度上有所提升[15]；Chen等學(xué)者采用將回歸再時(shí)效工藝與形變熱處理工藝相結(jié)合的一種創(chuàng)新形變熱處理工藝對(duì)7xxx 系鋁合金材料進(jìn)行加工處理，這種創(chuàng)新形變熱處理工藝可將析出相強(qiáng)化和變形強(qiáng)化很好地結(jié)合在一起，使得合金材料抗應(yīng)力腐蝕性能得到進(jìn)一步提升[16]。

基于此，本綜述介紹了7xxx 系鋁合金形變熱處理工藝，總結(jié)了7xxx 系鋁合金在進(jìn)行形變熱處理工藝加工處理后，合金材料的微觀結(jié)構(gòu)、綜合力學(xué)性能以及耐腐蝕性能方面的變化情況，闡述了在7xxx 系鋁合金中應(yīng)用形變熱處理工藝的研究狀況，有利于讀者更好地把握7xxx 鋁合金變形熱處理工藝發(fā)展脈絡(luò)，為更進(jìn)一步深入了解工藝對(duì)7xxx合金組織性能的影響奠定基礎(chǔ)。

1 形變熱處理工藝

形變熱處理工藝是一種基于時(shí)效、加工硬化原理來(lái)優(yōu)化過(guò)渡沉淀相的分布，改善合金微觀組織而獲得良好強(qiáng)韌性以及耐腐蝕性的加工方法。該方法最早應(yīng)用于鋼類材料上，它可通過(guò)控制形變量和熱處理加工工藝參數(shù)來(lái)改變析出相尺寸與分布并細(xì)化晶粒，從而達(dá)到改善材料性能的目的。故學(xué)者們將這種工藝廣泛應(yīng)用于鋁合金中，從而提高合金的綜合力學(xué)性能[17]。形變熱處理工藝可以按照諸多方式進(jìn)行分類，其中較為常見(jiàn)的是根據(jù)熱處理過(guò)程中形變熱處理順序的不同，分為中間形變熱處理和最終形變熱處理。

1.1 中間形變熱處理

中間形變熱處理工藝中析出相的作用是較大的，可起到釘扎晶界、誘導(dǎo)再結(jié)晶形核的作用。因此，在該工藝流程中，析出相是以一種輔助粒子的形式來(lái)影響位錯(cuò)，從而達(dá)到細(xì)化晶粒的作用，而不會(huì)起到強(qiáng)化相的作用。此外，中間形變熱處理工藝的流程也有很多種，大致順序?yàn)椋壕鶆蚧ㄍ嘶?、過(guò)時(shí)效）處理→形變處理→再結(jié)晶和固溶處理→時(shí)效處理[18]。如沈忱等學(xué)者在實(shí)驗(yàn)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)7075 鋁合金在經(jīng)過(guò)中間形變熱處理工藝加工處理后的力學(xué)性能均比經(jīng)傳統(tǒng)熱處理后的合金力學(xué)性能要好。隨著形變量的增加，大量位錯(cuò)被引入，使合金的形核數(shù)量增多，促進(jìn)了組織再結(jié)晶的發(fā)生，產(chǎn)生了更多的細(xì)化晶粒，提高了細(xì)晶強(qiáng)化的效果，從而使合金材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度顯著提高[19]；Huo 等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)利用中間形變熱處理工藝可以制造出無(wú)邊緣裂紋的7xxx系鋁合金材料，同時(shí)，變形誘導(dǎo)出的析出相可作為形核質(zhì)點(diǎn)，誘導(dǎo)合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，這也是一種使合金晶粒細(xì)化的有效方法。在合金材料晶粒細(xì)化的同時(shí)，還能獲得穩(wěn)定的晶粒尺寸、卓越的延長(zhǎng)率，并且還能使合金材料保持較高的強(qiáng)度，顯著地消除合金材料中的各向異性[20-21]；彭北山等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明7A04鋁合金在經(jīng)過(guò)中間形變熱處理工藝加工后，不僅可以使合金材料的強(qiáng)度提高，同時(shí)還可以很大程度上提高其塑性。另外，隨著形變程度的不斷增加，合金材料的強(qiáng)度也會(huì)隨之不斷提高[22]。還有學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明7075 鋁合金在經(jīng)過(guò)中間形變熱處理工藝加工處理后獲得的細(xì)小晶粒結(jié)構(gòu)會(huì)使合金材料的抗應(yīng)力腐蝕能力得到明顯的增強(qiáng)[23]。

1.2 最終形變熱處理

最終形變熱處理工藝與中間熱處理工藝的不同之處在于析出相的強(qiáng)化作用形式上，由作為輔助粒子釘扎晶界、誘導(dǎo)再結(jié)晶形核變?yōu)橹苯訁⑴c時(shí)效強(qiáng)化行為。其大致工藝流程為首先進(jìn)行固溶處理，而后進(jìn)行淬火，再進(jìn)行形變處理，最后進(jìn)行時(shí)效處理。還有一種方式是在淬火后先進(jìn)行預(yù)時(shí)效處理再進(jìn)行形變處理，最后進(jìn)行最終時(shí)效處理。其中對(duì)于Al-Cu-Mg 系、Al-Mg-Si系、Al-Mg-Li系合金來(lái)說(shuō)通常會(huì)采用上述的第一種最終形變熱處理工藝，加工后合金材料可以在很大程度上提高強(qiáng)度。但是如果對(duì)于7xxx 系鋁合金采用上述的第一種最終形變熱處理工藝，會(huì)發(fā)現(xiàn)合金材料的強(qiáng)度不僅不會(huì)提高反而還會(huì)出現(xiàn)下降的情況，這可能與在不同合金材料中位錯(cuò)處獲得的細(xì)小析出相的能力有關(guān)。故對(duì)于7xxx 系鋁合金通常會(huì)使用上述的第二種最終形變熱處理工藝來(lái)進(jìn)行加工[24]。7xxx 系鋁合金在經(jīng)過(guò)最終形變熱處理工藝加工后，粗大的析出相會(huì)出現(xiàn)破碎，細(xì)小的析出相會(huì)逐漸形成，這就起到了析出相強(qiáng)化的作用，使合金材料的強(qiáng)度提高。同時(shí)，大量的位錯(cuò)會(huì)在最終形變處理過(guò)程中形成，高密度的位錯(cuò)使其在滑移過(guò)程中易發(fā)生纏結(jié)、交割，從而導(dǎo)致滑移阻力變大，產(chǎn)生了加工硬化效果。此外，這些位錯(cuò)會(huì)與合金材料中的溶質(zhì)原子相結(jié)合形成比較穩(wěn)定的氣團(tuán)，會(huì)釘扎、阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，若是位錯(cuò)想要繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必須要克服氣團(tuán)的釘扎、阻礙作用而做功，從而使合金材料的強(qiáng)度得到進(jìn)一步的提高。

表1 中數(shù)據(jù)是由陳康華等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試所得到的結(jié)果。從表1 數(shù)據(jù)中可以看出隨著合金形變量的不斷增加，合金硬度值會(huì)呈現(xiàn)出先增大而后減小的狀態(tài)，但是合金電導(dǎo)率將會(huì)持續(xù)增大。

表1 不同形變量Al-Zn-Mg-Cu試樣硬度和導(dǎo)電率

同時(shí)，圖1 展現(xiàn)出的是合金材料抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率隨形變量增加的變化情況。從圖1 中可以看出抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的變化趨勢(shì)基本保持一致，都是先持續(xù)上升到達(dá)峰值然后開(kāi)始下降，但是延伸率則是持續(xù)下降的[25]。

圖1 不同形變量Al-Zn-Mg-Cu合金的拉伸性能

此外，如圖2 所示，譚亮等學(xué)者也通過(guò)對(duì)7097 鋁合金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得到了相似的結(jié)論：合金材料的抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)度的值會(huì)隨著合金變形程度的增加呈先增大后減小的一種變化趨勢(shì)[26]。

圖2 不同形變熱處理制度下的7097鋁合金鍛件的力學(xué)性能

另有一些研究學(xué)者通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果在最終形變熱處理工藝加工過(guò)程中采用低溫變形來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)冷變形的加工方法，那么不僅可以與冷加工一樣使合金材料獲得較高的強(qiáng)度，并且還可以有效的改善冷加工后合金材料伸長(zhǎng)率降低的問(wèn)題，另外又可以使合金材料的抗剝落腐蝕性能有所提高[27-28]。何易學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)7068 鋁合金材料在經(jīng)過(guò)形變熱處理加工處理后，伴隨著形變程度的不斷增加，合金的抗拉強(qiáng)度和耐腐蝕性能也會(huì)隨之提高，但是合金材料的脆性提高，延伸率隨之降低[29]。還有一些學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在最終形變熱處理工藝加工過(guò)程中，隨著形變量的不斷增大，合金晶界析出相會(huì)隨之長(zhǎng)大并且它們的間距也會(huì)增大，呈斷續(xù)分布，晶界無(wú)析出帶（PFZ）會(huì)明顯變寬。同時(shí)，陽(yáng)極溶解通道也被阻斷，使合金材料的抗剝落腐蝕、抗晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能均得到了增強(qiáng)[30]。

2 力學(xué)性能

7xxx 系鋁合金屬于高強(qiáng)韌鋁合金，它的力學(xué)性能主要會(huì)受到基體中析出相的尺寸、形態(tài)、分布情況以及體積分?jǐn)?shù)的影響。形變熱處理加工工藝是通過(guò)對(duì)合金材料施加一定程度的變形處理來(lái)誘導(dǎo)析出相出現(xiàn)變化從而實(shí)現(xiàn)改善7xxx系鋁合金力學(xué)性能的目的。如陳琳等人在研究形變處理時(shí)得出經(jīng)“淬火→預(yù)時(shí)效處理→形變處理→終時(shí)效處理”形變熱處理后的試樣，比照常規(guī)T6 態(tài)峰值時(shí)效熱處理，其抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度均得到了較大的改善，并且試樣的延伸率仍能處于基本不變的水平，較好地保證了合金的塑性，如表2所示。

表2 形變熱處理和T6態(tài)峰值時(shí)效熱處理的力學(xué)性能

這是因?yàn)楹辖鸩牧显诮?jīng)過(guò)形變熱處理工藝加工時(shí)，一方面短時(shí)低溫預(yù)時(shí)效處理不僅有利于促進(jìn)析出細(xì)小彌散的析出相，在最終時(shí)效處理時(shí)以形成穩(wěn)定的GP區(qū)，同時(shí)經(jīng)短時(shí)低溫預(yù)時(shí)效處理后的合金消除了因位錯(cuò)造成的η′相不均勻形核從而影響時(shí)效強(qiáng)度的因素。另一方面，大量位錯(cuò)與高密度均勻細(xì)小強(qiáng)化相間的交互作用也在一定程度上提升了和進(jìn)行力學(xué)性能。

此外，Zuo 等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)比了7055 鋁合金分別經(jīng)過(guò)T76、T6、RRA、TMT 處理后的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度，如圖3所示。

圖3 不同工藝加工后的7055鋁合金的力學(xué)性能

研究發(fā)現(xiàn)它們之間的強(qiáng)度大小順序大體上為T76 ＜T6 ＜RRA＜TMT，這是因?yàn)樵诮?jīng)過(guò)TMT 處理后的7055 鋁合金中粗大的析出相會(huì)逐漸破碎，彌散分布且細(xì)小的析出相會(huì)逐漸形成，這就起到了析出相強(qiáng)化的作用；同時(shí)，TMT 處理后的7055 鋁合金中還會(huì)出現(xiàn)大量的位錯(cuò)，使位錯(cuò)密度增加，它們纏結(jié)在一起阻礙位錯(cuò)的滑移運(yùn)動(dòng)，這就起到了應(yīng)變硬化的作用。因此，這就使7055鋁合金在經(jīng)過(guò)TMT 處理后的強(qiáng)度顯著提高并且明顯會(huì)高于經(jīng)過(guò)T76、T6 和RRA 處理后的強(qiáng)度[31]。

劉文義等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)，AA7085鋁合金經(jīng)形變熱處理工藝加工后，合金的伸長(zhǎng)率雖然會(huì)隨變形程度的逐步增加而有所下降，但合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度會(huì)得到很好的改善，如圖4 所示。產(chǎn)生這種顯現(xiàn)的主要原因是合金內(nèi)部的位錯(cuò)密度會(huì)隨變形量的增加而增大，同時(shí)逐漸破碎的第二相粒子也會(huì)產(chǎn)生彌散強(qiáng)化的作用，致使位錯(cuò)滑移運(yùn)動(dòng)受阻，導(dǎo)致其強(qiáng)度提高。此外，形變量較大的合金中晶粒較為細(xì)小，所以晶粒細(xì)化也能使合金強(qiáng)度提高[32]。

圖4 AA7085鋁合金不同形變處理后的拉伸性能

張世興等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)形變熱處理工藝加工后的7075 鋁合金其硬度值會(huì)顯著提高，如圖5所示。

圖5 7075鋁合金在不同形變量下的硬度值

這主要是由于形變處理過(guò)程中的脫溶過(guò)程會(huì)因大量位錯(cuò)的存在而加劇，從而導(dǎo)致脫溶產(chǎn)物變得更多且彌散，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)有著強(qiáng)烈的阻礙作用。通過(guò)位錯(cuò)強(qiáng)化使合金硬度得到提升，其硬度值呈現(xiàn)隨變形量不斷增加先增大后減小的變化趨勢(shì)，當(dāng)形變量達(dá)到40%時(shí)出現(xiàn)硬度峰值[33]。如果在達(dá)到硬度峰值后再繼續(xù)增大形變量就會(huì)導(dǎo)致位錯(cuò)的強(qiáng)化作用小于位錯(cuò)作為晶格缺陷的弱化效果，使其硬度值下降。此外，硬度值在一定程度上會(huì)體現(xiàn)出強(qiáng)度值的大小，硬度值越大合金的強(qiáng)度越大。故通過(guò)形變熱處理工藝加工后可以使合金材料的強(qiáng)度提高。

3 腐蝕性能

7xxx 系鋁合金的腐蝕性能與其晶界析出相的尺寸以及分布情況緊密相關(guān)，這是因?yàn)槲龀鱿嗯c周圍基質(zhì)的電偶不同。由于合金的腐蝕性能會(huì)隨著電導(dǎo)率的增加而增加[34]，所以通過(guò)觀察電導(dǎo)率的變化情況也可以得出合金腐蝕性能的相應(yīng)變化情況。因此，平時(shí)在評(píng)估合金的腐蝕性能時(shí)，除了會(huì)進(jìn)行常用的剝落腐蝕、晶間腐蝕和電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)外，還會(huì)對(duì)合金進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試。

陳康華等學(xué)者認(rèn)為7xxx 鋁合金導(dǎo)電性能與強(qiáng)化相η 相的析出有關(guān)，粗大η 相的析出會(huì)提高合金的導(dǎo)電性能，但是會(huì)使合金的強(qiáng)度起到一定的弱化作用。同時(shí)，一些學(xué)者認(rèn)為，導(dǎo)電性能與合金抗腐蝕性能呈正相關(guān)趨勢(shì)，較高的導(dǎo)電性會(huì)導(dǎo)致良好的抗應(yīng)力腐蝕性能[35-36]。圖6是7055 鋁合金分別經(jīng)過(guò)T6、RRA、TMT、T76處理后的導(dǎo)電性。從圖中可以看出它們導(dǎo)電性的大小為T6＜RRA＜TMT＜T76，由于TMT 可以使7055 的導(dǎo)電性增強(qiáng)，因此，合金在經(jīng)過(guò)TMT后，其抗應(yīng)力腐蝕性能會(huì)有所提高。一般來(lái)說(shuō)，剝落腐蝕是從晶間腐蝕發(fā)展而來(lái)的，合金對(duì)腐蝕的敏感程度主要是和基體與晶界析出相之間的電位差有關(guān)，同時(shí)還會(huì)受到微觀結(jié)構(gòu)的影響，如析出相的尺寸、間距、分布情況和晶界無(wú)析出帶。

圖6 所有工藝加工后合金的導(dǎo)電性

圖7 和圖8 是7055 鋁合金分別經(jīng)過(guò)T6 與形變熱處理之后的剝落腐蝕和晶間腐蝕情況。從圖7 中可以觀察到對(duì)T6 處理后的合金進(jìn)行剝落腐蝕后，合金表面會(huì)出現(xiàn)許多沿著晶界連續(xù)分布的腐蝕坑；對(duì)形變熱處理后的合金進(jìn)行剝落腐蝕后，合金表面僅僅會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)不連續(xù)的腐蝕坑。

圖7 7055鋁合金在經(jīng)過(guò)T6與形變熱處理之后的剝落腐蝕情況

圖8 7055鋁合金在經(jīng)過(guò)T6與形變熱處理之后的晶間腐蝕情況

圖9 三種工藝下7055鋁合金的極化曲線

從圖8 中可以看出合金在T6 處理后的最大晶間腐蝕深度為87.5 μm，而在形變熱處理后的最大晶間腐蝕深度為55 μm。對(duì)比兩者在剝落腐蝕后表面受損的情況和兩者的最大晶間腐蝕深度來(lái)看，合金經(jīng)過(guò)形變熱處理加工后，抗剝落腐蝕和晶間腐蝕性能會(huì)有所提高。這是因?yàn)?055鋁合金在經(jīng)過(guò)T6處理后，析出的η′相在晶界處連續(xù)均勻的分布，這就很容易形成陽(yáng)極腐蝕通道進(jìn)而促進(jìn)腐蝕裂紋的擴(kuò)展；而在經(jīng)過(guò)形變熱處理后，沿晶界的析出相間距變大并且斷續(xù)分布，這就使合金耐腐蝕性能提高。

將三者的腐蝕電位和腐蝕電流記錄在表3中。根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)可知3種情況下腐蝕電位的大小為T6＜T76＜TMT，這意味著T6 樣品的腐蝕電流值最高，表明其耐腐蝕性能最差，更容易被腐蝕；TMT 樣品腐蝕電流值最低，耐蝕性能最好。這是因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下，晶界析出相與鋁基體相比，電位較低，發(fā)生反應(yīng)時(shí)作為陽(yáng)極會(huì)優(yōu)先溶解，合金在經(jīng)過(guò)T6 處理后會(huì)出現(xiàn)連續(xù)分布的晶界析出相，這就會(huì)導(dǎo)致腐蝕更易發(fā)生，而經(jīng)過(guò)形變熱處理后會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)的晶界析出相使腐蝕難以發(fā)生。

表3 不同處理后7055鋁合金板材的Ecorr和Icorr

另外，經(jīng)過(guò)形變熱處理后合金PFZ 的寬度較T6 處理后會(huì)明顯變窄，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)η′相、PFZ 和鋁基體的腐蝕電位分別為-0.869 V，-0.57 V和-0.68 V，PFZ與η′相和鋁基體相比腐蝕電位最高，所以發(fā)生腐蝕時(shí)，η′相和鋁基體是腐蝕過(guò)程中的正極。因此，縮小PFZ 可能有助于提高耐腐蝕性[37]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文綜述了形變熱處理對(duì)7xxx 系鋁合金力學(xué)性能與腐蝕性能的相關(guān)研究。對(duì)于7xxx 系鋁合金來(lái)說(shuō)，它的力學(xué)性能主要會(huì)受到基體中析出相的尺寸、形態(tài)、分布情況以及體積分?jǐn)?shù)的影響；它的腐蝕性能與其晶界析出相的尺寸以及分布情況緊密相關(guān)。通過(guò)調(diào)整形變熱處理過(guò)程中的形變程度可以使合金晶內(nèi)和晶界析出相狀態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)而改善合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。

隨著當(dāng)今世界的飛速發(fā)展，進(jìn)一步提高7xxx 系鋁合金的綜合性能，使其在各個(gè)領(lǐng)域中更為廣泛的應(yīng)用是十分重要的。為了提高7xxx系鋁合金的綜合性能，我們需要找到更加合適的加工工藝方法。相較于傳統(tǒng)的熱處理工藝，形變熱處理將形變與熱處理進(jìn)行良好的結(jié)合，可以很好地調(diào)控7xxx 鋁合金的微觀組織，進(jìn)而改善合金的力學(xué)性能和腐蝕性能。由于形變程度與形變溫度對(duì)7xxx 鋁合金性能會(huì)產(chǎn)生十分顯著的影響，所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)不斷探索出最合適的工藝參數(shù)是很關(guān)鍵的一步?？傮w來(lái)說(shuō)，形變熱處理工藝具有十分良好的應(yīng)用前景和研究意義，雖然目前形變熱處理還沒(méi)有規(guī)定出統(tǒng)一的工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是未來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)形變熱處理的研究一定會(huì)更加完善、更加具體。為此，我們?nèi)孕柙诖祟I(lǐng)域不斷地探索和研究，進(jìn)一步總結(jié)和歸納形變熱處理工藝方法對(duì)7xxx 鋁合金組織和性能的影響規(guī)律。