锻造工艺对7A09铝合金锻件晶粒组织的影响

黄映霞

(南昌航空大学航空制造工程学院，南昌330063)

0 引言

铝合金具有高的比强度、耐用且经济、易于加工，较好的耐腐蚀性能和较高的韧性等优点，广泛应用于各种飞机的机翼梁、大梁及导弹和火箭中的高强度结构零件，成为航空航天领域的重要材料之一［1-2］。铝合金的晶粒尺寸对力学性能有较大的影响，铝合金锻件中的粗晶显著降低强度极限和屈服极限，降低零件的使用性能和寿命［3-4］。在锻造生产中，7A09铝合金锻件易产生粗晶缺陷，严重影响其在航空航天等领域的使用［5］。但该问题至今还没有较好的解决办法。

锻件变形程度也是铝合金产生粗晶的原因之一，变形程度过小或者过大都会影响锻件的组织与性能［6］。而在传统的铝合金锻造工艺中，锻件的变形程度在工艺制定时则没有进行定量控制。

采用逆向推证方式，研究7A09铝合金在多种过热参数下，晶粒大小形态的变化情况;研究锻造变形程度和变形温度对锻件晶粒组织的影响。通过分析不同的锻造工艺下晶粒大小的变化情况得出超硬铝铝合金的最佳锻造工艺参数，为该材料在航空航天应用和生产提供工艺参考。

1 实验材料、设备及方法

1.1 实验材料和设备

实验所用7A09铝合金其主要化学成分质量分数为:w(Cu)=1.2% ～2.0%，w(Mg)=2.0%～3.0%，w(Cr)=0.16% ～ 0.30%，w(Zn)=5.1% ～6.1%，其余为Al。材料由陕西兴平船舶重工第十二研究所提供，材料状态为挤压成形棒材。原材料显微组织如图1所示。

图1 原材料7A09铝合金的组织状态Fig.1 Microstructure of Al-7A09 alloy with original extrusion

实验设备采用型号为SX－10－13的箱式电阻炉，型号为 Y41－63T单柱液压机。……