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锻件标准要求最低厚度多少(锻件基本尺寸)

7B04 铝合金的热处理制度是固溶+时效，根据性能的需求可分为一次时效和二次时效。在温度一定的情况下，时效时间对锻件的性能影响很大。为了摸索7B04 热处理时效时间对锻件性能的影响，更好的控制现场产品质量，规范热处理制度，本文通过对比试验，获得了一种较为合理的二次时效制度，为生产出合格的产品提供了理论指导。

7B04 铝合金是在7A04 铝合金的基础上经过改进制成的一种高纯高强铝合金，属Al-Zn-Mg-Cu 系，由于其具有密度小、强度高、加工性能好等特点，被广泛应用于各种飞机机身、蒙皮、机翼梁、大梁以及飞机和火箭中的高强度零件的制造，成为航空航天领域重要的材料。研究表明，该系铝合金的强化主要来自固溶强化、时效强化和细晶强化。

7B04 铝合金热处理制度是固溶+时效，为了避免强度损失，固溶后应在2h 内进行人工时效。为了缩短时效时间、消除室温停留的危害，通常采用双级人工时效。双级时效工艺的第一级时效相当于成核阶段，主要强化发生在这一阶段；第二级时效为稳定化阶段，目的是在强度稍有下降的情况下，通过改变析出相的大小、形态和分布，从而改善材料的抗应力腐蚀性能。根据零件在飞机上的实际承力情况，该材料的热处理可分为T6、T73 和T74 状态。

我公司为某厂提供的两炉共6 批T73 状态的7B04 锻件在复验时发现部分锻件强度高于标准的上限，经复查我厂的生产锻造记录，虽然锻件出厂检验结果是合格的，但每批的二次时效时间各不相同，而且进行过补充时效。因为对于此类锻件，我厂通常采用比较保守的方式，热处理时二次时效采用标准规定的最短时间，若时效后强度高于上限，则通过增加补充时效的方式来降低强度，因此导致了每次热处理制度的差异，从而导致性能数据的不稳定。

近期我公司给某厂提供的7B04 锻件在处理时也发现类似问题，此批锻件是锻态交付，我厂只处理供方的理化料。由于该锻件比较厚，淬透难，实际生产中将理化料切成85mm 厚的方块进行热处理，热处理制度是468℃×90min 水冷，115℃×8h 空冷和175℃×8h。理化结果显示高向室温抗拉强度高于标准上限，后来进行一次补充时效，制度是175℃×5h，结果显示补充时效后与时效前数据相差30 ～40MPa，强度略高于标准下限，若再延长一小时甚至半小时，强度就会不合格。可见该材料对时效时间的敏感性很强，严格控制二次时效的时间对锻件性能的影响至关重要。

研制过程

为了摸索7B04 热处理时效时间对锻件性能的影响，本文采用工艺试验的方法对其进行研究。

试验用原材料为问题锻件的两炉原材料，炉号分别为C1、D1。原材料复验项目：高低倍、室温拉伸、超声波探伤、化学成分等。厂家质保书提供的数据与我厂复验的结果均满足标准11-CL-031B 的要求。

试验用锻件在小锻3t 设备上，采用自由锻方式将分别取自 C1、D1 炉的φ180mm×150mm 棒材锻成尺寸为320mm×140mm×85mm( 其中，尺寸320mm 为流线方向)的方块。之后，将2 个锻件分别均分成三段长约为100mm 的试料，进行热处理试验，即热处理用试验件共6 件，尺寸均为100mm×140mm×85mm。

热处理试验过程中，热处理制度均为T73 制度，具体热处理方案如表1 所示。

表1 热处理制度

试验结果与分析

锻件理化测试按要求进行，各试验件理化项目包括：电导率，室温拉伸纵、横、高向各2 根，高倍1 个，低倍1 个，断口1 个。

室温力学性能

由图1 ～3 可看出性能数据总体趋势是随着二次时效时间的增加，抗拉强度和屈服强度逐渐降低，延伸率逐渐增加。在强度方面，方案1 性能结果最好，但和方案2 的结果相差并不大；方案2 和方案3 的强度相差20 ～30MPa 左右。在延伸率方面，方案3 性能结果最好，方案2 次之，但与方案3 相差也不大，方案1 性能最低。

二次时效时，合金内部形成较稳定的过渡相η'相，随着时效时间的延长，晶内η'相粗化，晶界η'相稳定并长大，因此经过双级时效处理后，合金的强度会有所下降，而且下降幅度逐渐变大。同时，由于这些合金晶界上分布着的断续的粗大沉淀相，减小了应力腐蚀和剥落腐蚀敏感性，从而提高了延伸率。

电导率

电导率性能数据对比如图4 所示，由图中可看出随着二次时效时间的延长，电导率逐渐增加，方案2与方案3 的增加幅度明显小于方案1 与方案2 的增加幅度。这是因为随着时间的延长，加速了时效析出相的聚集长大，使合金迅速软化，从而使得电导率提高，若时间进一步延长，其时效析出相虽会进一步聚集长大，但其聚集长大不明显，因此导致电导率虽会随着时效时间的延长提高，但提高速度递减。

综合上述对比分析可以看出，在固溶温度为470℃，一次时效温度为115℃，二次时效温度为175℃的情况下，二次时效时间定为10 小时，可获得较为良好的综合力学性能和电导率。

高、低倍及断口

三种方案高、低倍组织及断口都合格，低倍组织和断口相差并不大，高倍都未出现过热、过烧组织。