7A09铝合金型材表面裂纹产生的原因分析

李东东，宓 莎，徐秋发，于 雷，李 煦，厉晓笑，刘 泉，杨瑞青

(1.中国运载火箭技术研究院，北京 100076；2.东北轻合金有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150060)

7A09铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，是我国自行研制的高强铝合金结构材料，由于其具有优良的比强度、耐腐蚀、耐疲劳性能，被广泛应用在航空、航天、汽车等工业领域[1-3]。

某公司生产的7A09铝合金T6状态挤压型材，用户在碱洗和阳极氧化后发现有6批次中部分型材表面存在裂纹现象，每批次约有30%的型材表面存在裂纹缺陷，每根型材裂纹缺陷的位置及形貌相似，用户认为是某公司提供的铝合金型材存在表面质量问题。为了弄清这些型材表面缺陷的性质及产生原因，本文作者对7A09铝合金挤压型材进行了宏观形貌、金相组织、微观形貌的观察及对生产流程的复查。

1 裂纹形貌

选取表面存在裂纹缺陷的7A09-T6铝合金挤压型材作为分析对象，型材呈“几”字形，壁厚为2 mm，其化学成分见表1。利用体视显微镜和光学显微镜观察型材表面裂纹形貌及金相组织；采用扫描电镜及所配置的EDS能谱仪观察分析裂纹的微观形貌及成分。

表1 7A09铝合金的化学成分 (质量分数/%)Table 1 Chemical composition of 7A09 aluminum alloy(wt/%)

1.1 宏观形貌

图1是型材表面裂纹缺陷的宏观形貌。由图1可见，型材上表面靠近拐角区域呈凸起现象，在凸起处可见纵向裂纹。在体视显微镜下观察，裂纹位于上表面距边缘约3 mm位置，呈断续分布，最长裂纹尺寸约为4.7 cm。

图1 裂纹形貌Fig.1 Macroscopic morphologies of cracks

1.2 微观形貌

截取型材裂纹部位的试样置于扫描电镜下观察，其微观形貌见图2所示。……