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摘要：超高强铝合金是现代性能较高的材料，它能够广泛应用于人们的生活和军工业中，同时也可以在不同的领域充分发挥自身性能优势，但是和国外的超强铝合金相比，我国的工艺和理论研究都相对较晚，而且在装备水平以及技术水平方面都存在着很大的差距，所以在具体发展进程中需要积极引用先进的技术，不断完善超高强铝合金的热处理水平，促使铝合金热处理工艺得到有效的优化和完善。

关键词：超高强;铝合金;热处理工艺

引言：

超高强铝合金最初诞生的时候因为缺口敏感和应力腐蚀等问题导致这项材料并不能广泛应用于航空工业中。但是伴随着我国科学技术的不断发展和完善，航空工业技术也得到了高效的发展，因此航空工业的发展对技术材料也提出了更多的要求，高强、耐腐和减重已经成为铝合金材料发展和革新的重要方向。

一、7050铝合金的国内外应用现状分析

7050铝合金主要是在7075铝合金类型的基础上融入Cu和Zn以及Mg的合金元素，同时需要应用适当的Zr取替Cr作为合金热处理的再结晶抑制剂，7050铝合金最初由美国铝业公司研发设计并提出。这种类型的铝合金不仅可以应用于商业客机中，同时也可以灵活应用于F/A-18黄蜂等众多类型的军用飞机中，在飞机制作方面可以应用7050合金的高强度和应力能力的特点提升飞机主承力结构抗断裂的性能，机身和隔板等零部件位置是7050合金最常用的应用位置。

就我国目前的发展现状来看，7050铝合金主要被广泛应用于ARJ21-700客机和C919等多种国内研发的客机中，但是在客机的铝材方面通常需要从国外进口，而且从目前整体的发展局势来看，铝合金的制造和生产方面存在着很大的差异性，我国在铝合金工程研究的进程中存在着不足的现象，很多实践工作者在研究和发展的过程中依然局限在实验室内部，因此在材料本身性能、铝合金质量的热处理以及加工工艺等多方面存在着欠缺。

二、应用均匀化处理方式提升铝合金热处理工艺的质量

超高强铝合金的组成涵盖了非常高的合金元素，所以均匀化处理在铝合金制造过程中扮演着重要角色，枝晶偏析是铝合金凝固过程中非常常见的现象，但是偏析很容易对形核和原子的形态造成深远影响，然而应用均匀化处理方式就能够有效减少晶体内部出现的不均匀，采用这样的方式可以有效提升热塑性。应用均匀化热处理的方式能够保障合金铸造的过程形成快速溶解，从而显著降低第二相中的合金体积分数，促使金属元素可以在基体内部具备良好的固溶度，进而能够提升合金整体的固溶度。在铝合金热处理的过程中应该保障较长的时间，应用彻底的热处理过程可以充分保障合金的整体强度，但是伴随着超高强铝合金原色的增多，均匀化热处理的难度也会得到相应的提升。所以在具体研究和应用的过程中应该从合金基本性能方面进行充分考虑，应用不同的均匀化制度保障均匀化热处理措施的有效性。根据研究展示，两级均匀化方式相比于单级均匀化方式能够凸显出众多基本性能，通过短时间的保温效果可以促使粒子快速分散析出，进而能够通过亚晶粒细化的方式提升合金的整体性能;采用高温均匀化的方式比低温的方式更能够加快固溶体的溶解，所以在具体研究中可以应用高温的方式，应用完善的措施能够为后续的研究提供较高的饱和度，从而可以提升铝合金的整体性能。

三、超高强7050铝合金的强化机理探究

Al-Zn-Mg-Cu的合金组成方式主要是由Al-Zn-Mg合金元素研究发展而来，因此Al-Zn-Mg-Cu系合金是Al-Zn-Mg的时效沉淀顺序以及基本性能多方面综合创新而形成，在具体研究和论证的过程中能够将Al-Zn-Mg的研究成果作为有效的依据，然而在不同的位置和区域中通常会呈现出规则的时效析出顺序。例如图1所示。

GP区域的快速形成通常发生在固溶体α分解过程的初期，其中产生的均匀形核通常会呈均匀分布，同时这个区域通常会和母相形成共格的关系，但是应变能力的差异性会导致GP区域呈现出不同的形状，所以当时效温度升高的时候会对区域内直径变化具有重要影响，但是合金的强度和硬度并不会因为时效温度和时间的变化发生相应的变化，当时效的温度得到进一步提升之后通常会形成相应的过渡η'相，η'相会与基体相互组合形成共格六方结构。但是铝合金最重要的时效强化相是η'相。然而处在沉淀相中的η'、η两相强度都相对较高，而且在具体作用的过程中并不容易被轻易剪切，所以在错位和析出相遇的时候通常会应用Orwan机制绕过。

四、固溶热处理方式分析

（一）提升固溶强度优化铝合金抗断裂性能

固溶处理的方式是保障合金过饱和固溶体的重要方式，这样的方式在具体应用过程中主要是将第二相通过高温溶解到铝合金机体内，在控制其冷却速率使固溶体组织留存于机体中，通过快速冷却的方式获得过饱和固溶质原子，在具体措施开展之前应该首先测量过烧温度，从而可以将此作为有效依据确定合金固溶的相应温度，例如通过图2就能够精准地发现存在患有过烧的现象。就目前的研究现状来看，一般固溶和强化固溶是最常见的固溶方式，一般固溶的方式需要在特定的温度内进行保温，而强化固溶的方式在具体应用进程中需要进行两次加温处理，首先需要在规定的温度内进行保温处理，然后进行升温处理，升温后放在室内进行冷却处理，通过相互对比能够清晰地发现强固溶化的趋势。

通过对强化固溶方式的深入研究，应用提高固溶温度和延长时间的方式能够明显减少均匀化处理方式不能快速溶解的第二相，同时采用强化固溶的方式也可以避免过度相和过烧相的现象，所以应用强化固溶的方式能够全面提升合金的固溶程度。强化固溶和一般固溶方式相比能够明显提升溶液饱和度，同时也可以在这个环节处理中减少均匀化处理过程不能溶解的结晶相，这样的措施对于提升析出程度和铝合金本身的抗断裂性能具有重要价值，在具体研究和发展中，应用强化固溶的方式对于提升铝合金综合性能具有重要意义。

（二）应用升温开展晶体析出处理

固溶热处理方式还包含了高温预析出的热处理方式，这样的方法主要是应用升温的方式保障固溶的充分性，然后可以在稍低于固溶温度的条件下进行保温处理，采用这样的方式能够明显地改善和优化晶体状态，促使铝合金材料能够具备更好的力学性能和化学性能，特别是抗应力和抗腐蚀性方面的性能得到了明显的提升。

铝合金一般会经过高温的固溶之后表现得更干净、整洁，经过略微的降温处理能够保障预析出处理的整体效果，促使析出相能够均匀地分布在晶体中，同时也能够促使晶体内部呈现出干净的现象。在固溶度的条件下进行析出处理不仅可以产生连续不断的晶体析出相，同时还能够充分增加析出颗粒的大小和间距，所以采用这样的措施不仅能够提升合金的整体强度，同时也能够有效地提升铝合金的应力和抗腐蚀能力。经过固溶的高强度铝合金可以在固溶温度的范围内进行有效保温，在晶体中能够快速、高效地形成析出相。而且新产生的相如果可以在原有析出的条件下成长就可以有效地改变析出相本身的状态，促使形核能够更大、更离散的状态，从而可以有效地提升合金的抗腐蚀能力和自身的应力。

（三）双重淬火的热处理方式分析

应用双淬火的方式能够将合金事先达到单级合金的强度值，同时也能够在温度的作用下达到双级的强度，这样的方式将能够成为合金可塑性、抗腐蚀性最好的结合。双重淬火的方式主要是在合金热处理的过程中分开进行两次淬火处理，两次不同的淬火都需要在470摄氏度的温度下进行妥善处理，但是两次淬火处理的时间都需要保障在10分钟之内，在这样固溶温度条件下并不会导致固溶体晶粒快速长大，同时也不会导致金属间化合物出现聚合的现象。在第一次淬火的过程中能够显著提升空位的浓度，这可以为第二次相的固溶强化提供重要的保障。

五、形变热处理措施探究

形变热处理主要是将塑形变形与热处理的方式相互结合的工艺，形变热处理具体应用的主要目的是对沉淀相的不均匀分布和不稳定的合金结构进行合理地优化处理，所以通过对形变热处理的灵活应用能够有效地保障合金整体的硬度和韧性，科学技术快速发展和更新的过程中，形变热处理根据不同的应用方式可以分为不同的类型，低温和高温的形变热处理方式就是非常常见的类型。就目前的发展现状来看，各种不同类型的处理方法都存在针对性的金属元素，通过有效的形变处理措施能够有效地提升冷变形量，通过快速沉淀的方式能够显著提升合金的整体硬度，但是这样的方式将会给合金强度造成严重影响，这主要是因为错位的相极将会给饱和度带来深远的影响，这样的现象同时也会给合金的整体性能和硬度带来严重的影响，高温形变热处理的方式在具体应用主要应用热加工的方式对固溶进行合理处理，应用这样的方式可以针对不同金属元素的铝合金提升加工效果。中间形变热处理方式也是形变热处理的重要方式，这项处理措施在具体应用的过程中涵盖了众多有关热处理和形变的施工工序，同时在应用的过程中需要将温度控制在结晶范围内，在这样的条件下进行加工能够改变不同形态的晶粒大小，从而能够有效地改善合金横向的塑性和韧性，但是这样的热处理方式通常对7XXX系的合金具有很敏感的反应。最终形变热处理在具体应用中主要是在不同热处理工序之间进行塑性变形。

在应用形变热处理措施的过程中可以根据合金材料的差异性合理选择轧制变形和多向锻造的工艺措施。多向锻造是Salishchev等人最早提出的强塑性变形技术，在具体应用的过程中借助于液压机从不同的轴向进行反复碾压处理，从而可以有效地强化压缩变形的效果，其中合金材料内部通常会出现的再结晶晶粒可以实现晶粒细化的目的，多向锻造技术在具体应用中能够充分保障各个方向相同的变形量，从而可以充分体现现代化技术的优势。同时可以利用再结晶晶粒的生成保障7050合金材料各个不同元素成分的均匀效果，通过位错的滑移可以有效地控制合金材料各向异性的增加，同时利用这项技术能够提升合金材料的紧密性，从而可以有效地避免微裂纹等重要的缺陷。

结束语

总的来说，我国的超高强铝合金热处理工艺和其他国家相比还存在很多的不足，所以在具体发展建设进程中应该对铝合金热处理的原理和技术进行优化和完善，在研究和讨论的过程中需要对计算机控制进行强化，应用完善的模拟铝合金热处理的方式保障超高强铝合金热处理工艺得到优化发展。

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