هيكل سبيكة 7055 من الألومنيوم يتكون من حبات المصفوفة والجزيئات الثانية الموزعة بالتساويبينها يتم توزيع المرحلة الثانية بشكل رئيسي في نمط شبكة في حدود الحبوب (الشكل 1)بعد معالجة التجانس عالية درجة الحرارة (350-500 درجة مئوية) وطويلة الأجل (6-24 ساعة) ، تتزايد حبات α ((Al) في الحجم.
2المرحلة الثانية تتضمن مرحلة تقوية تشبه العظام ، تتكون أساسا من مراحل T ((Al2Zn3Mg5) و S ((Cu-MgAl2) ؛ لا تزال هناك كميات صغيرة من المراحل مثل MgZn2 ، Mg2Si ،AlMnFeSi و (FeMn) Al6 في السبائكمن بينها، هناك أيضا بعض المراحل المتساقطة (مثل Al3Zr) ، التي تتراوح أحجامها من 20 إلى 50 نانومتر.هذه المراحل المتساقطة لها تأثير على حدود الحبوب وتعيق نمو الحبوب أثناء التشوه ومعالجة المحلولهذا يحتفظ بدرجة إعادة التبلور وحجم الحبوب المتبلورة في توازن مناسب ، وبالتالي تحقيق مزيج مثالي من القوة ،مقاومة التعب ومقاومة التآكل.
المحتوى العالي نسبياً من عناصر السبائك في سبيكة الألومنيوم 7055 يؤثر على عملية حركة هطول السبائك ، لكنه لا يغير عملية هطول التقدم في السن الأساسية.تسلسل هطول الأمطار النموذجي لمراحل هطول الأمطار المعززة هو:
SSSS ((حلول صلب مفرط التشبع) - منطقة GP -η' مرحلة الانتقال (MgZn2) -η مرحلة التوازن (MgZn2)
الحجم والكمية وتوزيع منطقة GP، مرحلة η' والمرحلة η في السبائك، وكذلك خصائص منطقة عدم هطول الأمطار (PFZ) على حدود الحبوب،تحديد أساسا أداء السبائك.
4المرحلة الأولى التي تتساقط هي المرحلة المتوازنة المستقرة التي تتوافق مع المصفوفة، والتي تصبح النواة لتشكيل المرحلة المستقرة حراريًا.منطقة GP متماسكة مع المصفوفة، مرحلة η' شبه متماسكة مع المصفوفة ، و مرحلة η غير متماسكة مع المصفوفة.
5تتشكل المراحل η' و η مباشرة أثناء التخفيف والشيخوخة. بعد الشيخوخة الطويلة ، تتساقط المراحل غير المتماسكة وهي كبيرة نسبياً.
الخصائص الكبيرة للسبائك 7055 (مثل قوة الشد، والقدرة على التوصيل الكهربائي، صلابة الكسر، مقاومة التآكل، الخ)) تعتمد بشكل رئيسي على شكل وخصائص الهيكل الدقيق النهائي (المرحلة المتساقطة المصفوفة (MPt)، الحدود الحدودية للحبوب (GBP) ، والمنطقة غير المتساقطة بين الحبوب (PFZ)).
7خلال مرحلة الشيخوخة الواحدة ، ينخفض مؤشر حساسية الإجهاد مع امتداد الوقت. السبب في ذلك هو أن جسيمات المرحلة المتساقطة لحدود الحبوب تزداد حجماً ،تزداد المسافات، وتوسع المنطقة غير المتساقطة. بعد أن تم إطفاء السبائك في الماء في درجة حرارة الغرفة وإطفاءها في الماء المغلي للتقدم في السن ، كانت خصائص هطولها على النحو التالي:
1 الفرق في حجم المراحل المتساقطة عند حدود الحبوب صغير، وهي موزعة باستمرار في نمط شبيه بالسلسلة.حدود الحبوب لا تحتوي على نطاقات هطول الأمطار وهي ضيقة نسبياً، مع متوسط عرض حوالي 33nm و 43nm على التوالي.
بعد التدفئة بالهواء والشيخوخة ، يختلف حجم المراحل المتساقطة في حدود الحبوب بشكل كبير ويظهر توزيعًا متقطعًا.
3 حدود الحبوب لا تحتوي على نطاقات هطول الأمطار وهي واسعة جدا، حوالي 102 نانومتر.
4 يمكن أن تشكل المطر المسبق عالي درجة الحرارة مراحل متقطعة متساقطة في حدود الحبوب.معالجة محلول ما قبل هطول في 465 درجة مئوية لا يضمن فقط قوة السبائك ولكن أيضا يعزز مقاومة لتآكل الإجهادوعلاوة على ذلك، مع زيادة وقت ما قبل هطول الأمطار بعد معالجة محلول، تصبح المراحل المتساقطة في حدود الحبوب أكثر قسوة وأكثر تفردًا.يزيد عامل كثافة الإجهاد في شقوق السبائك، وتراجع معدل انتشار تشق التآكل من الإجهاد ، مع زيادة قوة الشد بنسبة 6 ٪. انخفضت الموصلة بنسبة 8 ٪ (Srivatsan T S ، Anand S ، Sriram S).سلوك التهاب وتكسير سبيكة الألومنيوم 7055U3علم الرياضيات، 2000،281: في الحالات الثلاثة من T6، T73 و RRA، كسور العينات هي كسور بين الكتل وكسور داخل الكتل، والتي هي كسور مختلطة مع وجود كلا الشكلين.تحت ظروف معالجة حرارية مختلفة، فإن نسبة الكسور بين الكتل والكسور داخل الكتل مختلفة ، والامتداد المقابلة مختلفة أيضا ، أي T73 > T6 > RRA.
8في حالة T6 ، تكون المراحل المتساقطة داخل حبات السبائك دقيقة ومتناثرة بالتساوي ،في حين أن المراحل المتساقطة في حدود الحبوب هي الشكل شريط وتوزيعها باستمراربعد معالجة RRA ، أصبحت المراحل المتساقطة داخل الحبوب أكبر ،أصبحت المراحل المتساقطة عند حدود الحبوب أكثر قسوة بشكل ملحوظ ومتقطعةبعد معالجة T73 ، تم توسيع PFZ عند حدود الحبوب ، ولا يزال الهيكل المتوازي المخطط موجودًا.كان تصلب المراحل المتساقطة داخل الحدود والحبوب أكثر وضوحا، وتم توسيع نطاق المنطقة في حدود الحبوب (لي هاي، تشينغ زيكاو، وانغ تشيشيو).أبحاث عن خصائص الشيخوخة الثانوية للسبائك 7055 الألومنيوم - ((II) خصائص الهيكل الدقيق والشكل المورفولوجي للكسرمواد المعادن النادرة والهندسة، 200534:1230
9. تحدد مرحلة الترسب المصفوفة (MPt) قوة السبائك. لا يزال لا يوجد نتيجة محددة حول ما MPt يمكن أن يحصل على أفضل مزيج من القوة،صلابة ومقاومة التآكلP.N. Alder et al. يعتقدون أنه عندما تكون المرحلة المتساقطة في المصفوفة هي في الغالب منطقة GP ، فإن السبائك لديها أعلى قوة. في هذا الوقت ،يعود تعزيزه بشكل رئيسي إلى الإجهاد الداخلي الناجم عن منطقة GP في المصفوفة والتأثير الكيميائي للانحرافات التي تمر من خلالهايعتقد J.K. بارك وآخرون أن تأثير التعزيز هو الأفضل عندما يكون هيكل المصفوفة أساسا مرحلة η'.
بغض النظر عن نوع الجسيمات المستخدمة كمرحلة تعزيز ، كلما كانت نسبة حجمها أكبر وأكثر تشتتًا ، كلما كان تأثير التعزيز أفضل.إذا كانت جزيئات المرحلة المتساقطة لها صلابة عالية وتوزع بالتساوي، سيكون مفيدًا لمقاومة التآكل والصلابة.
11. تعتمد المرحلة المتساقطة لحدود الحبوب (GBP) إلى حد كبير على هيكل حدود الحبوب. يمكن أن يختلف حجم ومورفولوجية GBP اختلافًا كبيرًا بسبب حدود الحبوب المختلفة.التوزيع الشبكي المستمر لـ GBP يقلل من أداء السبائكهذا لأن:
بعد شيخوخة السبائك ، تكون السباتات الحدودية للحبوب في الغالب مرحلة η' أو مرحلة η ، والتي لديها درجة معينة من الحركة بالنسبة للمصفوفة.سيقوضون حركة الحبوب النسبية، مما يقلل من صلابة ومرونة المادة.
2 وفقًا لنموذج الذوبان النيازكية وآلية هشاشة الهيدروجين ، فإن هيكل الحدود المتواصل للحبوب يشبه السلسلة سيزيد من حساسية SCC للسبائك.لتحسين الصلابة ومقاومة SCC، مرحلة هبوط الحدود الحبوب هي تفضيل بشكل متقطع توزيع الجزيئات شبه متماسكة (غير متماسكة). ليو شنغدان، تشانغ شينمينغ، أنت جيانغ هاي. انتظر.تأثير آثار الزركونيوم على حساسية إطفاء سبيكة الألومنيوم 7055 [J]مواد المعادن النادرة والهندسة، 2007 (4): 607
معيار آخر يؤثر على أداء السبائك هو منطقة الحد من هطول الأمطار (PFZ) ، والتي تظهر بالقرب من حدود الحبوب أثناء التخفيف.هذه المناطق هي ضعيفة نسبيا ومعرضة للكسر التآكل الإجهاد. ليو شينغدان، تشانغ شينمينغ، يو جيانغهاي. انتظر. تأثير آثار الزركونيوم على حساسية إطفاء سبيكة الألومنيوم 7055 [J]. مواد المعادن النادرة والهندسة، 2007، (4): 607
في الختام ، فإن تحسين عملية المعالجة الحرارية للسبائك عالية الذوبان للسيطرة على الهيكل الدقيق يعني تحقيق أفضل مزيج من المرحلة المتساقطة المصفوفة (MPt) ،المرحلة المتساقطة لحدود الحبوب (GBP)، ومنطقة الحدود غير المتساقطة للحبوب (PFZ) ، وبالتالي تحسين مطابقة القوة العالية والصلابة العالية ومقاومة التآكل للسبائك.
