7075合金擠壓棒材時效工藝製度研究
科技專論
作者：王成江 王樹根
【摘要】7075合金是超強度硬鋁，被廣泛應用於飛機機身、機翼等結構件。本文所研究的7075鋁合金擠壓棒材是作為製造槳葉鍛件的毛坯料。根據某飛機製造公司要求，作為毛坯的擠壓棒材的力學性能試樣需經T73狀態熱處理（適用於固溶熱處理後，經過時效已達到規定的力學性能和抗應力腐蝕指標的產品）後進行檢驗，力學性能指標引用航空航天用鋁合金鍛件標準。本文通過對7075合金擠壓棒材擠壓製度、熱處理工藝、抗應力腐蝕試驗，確定最優的時效工藝製度。
【關鍵詞】7075合金；擠壓棒材；雙級時效
1、試驗方案
根據多年的生產實踐結合最新的鋁合金工藝，製定實驗方案。7075合金主要用於製造飛機結構和其他要求強度高、抗腐蝕性能強的高應力結構件。經過60餘年的發展，7075合金在保持主要合金略有變動的情況下，在向著高純化（大幅度降低雜質Si、Fe、Mn、Ti的含量）的方向發展。以提高合金的塑性、韌性和強度等。本次試驗的7075合金化學成分按照GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成分執行。鑄錠采用采用均火處理鑄錠進行擠壓。
1.1工藝路線
熔煉鑄造（過濾）→均火→車皮→鑄錠加熱→擠壓→切頭尾→取樣→試樣熱處理→力學性能試驗（含抗應力腐蝕試驗）。
1.2化學成分
化學成分執行GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成分，7075合金化學成分含量如下。
Si≤0.25%，Fe≤0.45%，Cu含量1.3～1.8%，Mn≤0.25%，Mg含量2.3～2.8%，Cr0.19～0.25%，Zn含量5.2～6.0%，Ti≤0.10%，Zr微量，Ni微量，餘量為Al。
7075合金為Al—Zn—Mg—Cu係合金，在其中加入的鎂，可形成強化效果顯著的MgZn2，是該合金的熱處理效果遠遠大於鋁—鋅二元合金。
1.3鑄錠冶金質量要求
按Ⅰ類鍛件A級氧化膜標準提料。
1.4鑄錠均火製度選擇
7075合金均勻化退火主要的組織變化是枝間偏析消除、非平衡相溶解和過飽和的過度元素相沉澱，溶質的濃度逐漸均勻化。在均勻化退火過程中，不溶的過剩相也會聚集、球化。從而達到消除鑄錠參與應力，改善鑄錠的加工性能的目的。
7075合金均火製度為各區溫度465℃，金屬溫度455～470℃，保溫時間24h。