高强度航空用7000系铝合金机械性质、抗应力腐蚀破坏性及焊接热影响区特性之研究

【类型】学位论文

【作者】杨智纲 

【关键词】 力腐蚀破坏 热影响区 焊接 7000系 铝合金

【摘要】本研究探討不同加工製程、均質化條件與時效熱處理對航空用7050及7075鋁合金之微結構、機械性質及抗應力腐蝕破壞性的影響。另外，也藉由Gleeble試驗機來模擬銲接熱影響區，探討銲接熱循環對7475及7005鋁合金熱影響區(HAZ)顯微組織的變化與機械性質的影響；並比較兩合金的高溫強度、熱延性行為以及銲接熱裂敏感性。以上之研究主要是透過光學顯微鏡(OM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)、掃描式電子顯微鏡(SEM)與背向散射電子影像(BEI)的觀察、EDS成份分析、微差掃瞄熱量(DSC)分析、拉伸試驗(tensile test)、慢速應變應力腐蝕拉伸試驗(SSRT)、熱延性試驗以及Spot-Varestraint銲裂性試驗等方法來進行。7050鋁合金採用的階段式淬火及時效(Step-Quench and Aging, SQA)熱處理，無論是熱輥軋材、冷輥軋材以及中間熱機處理(ITMT)材，其抗SCC的能力均有顯著地改善效果，不但大幅超越了RRA與T6處理，也較T73處理為佳，同時在強度上也大於T73處理者。對7050鋁合金而言，較高的再結晶比例會造成不整合(incoherent)分散粒子Al3Zr及高角度晶界數目的增加，因而提高材料的淬火敏感性，而導致強度下降。此外，高角度晶界比例的增加，也會提高SCC敏感性。冷輥軋材有較高的再結晶比例，因此強度及抗SCC能力較低。相比較下，熱輥軋材可獲得最少的再結晶比例，因而有最高的強度及優異的抗SCC能力。ITMT製程能產生細晶(grain refinement)的組織，可提高滑移的均勻性，因而提高抗SCC的能力，然而在強度上未能有效提昇。對7050合金而言，在高溫固溶處理後實施階段式淬火及時效(SQA)熱處理，可使晶界析出物粗大化及間距加大，且晶內析出緻密的強化相，因而可有效提昇抗SCC的能力並能兼顧到強度的要求。在本研究中若採用熱輥軋製程並實施SQA(220℃

【学位名称】博士

【学位授予单位】国立中央大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】欧炳隆

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