自然时效 力学性能编辑 弯折性能编辑 时效处理方法

力学性能编辑

通过自然时效对7N01力学性能的影响可以看出，合金的强度随着时效时间的延长逐渐增大，在时效20d后，基本达到稳定值，合金的延伸率在自然时效1d后即达到稳定值15. 5%左右。稳定态7N01合金的抗拉强度在400MP以上，屈服强度基本稳定在260MPa以上。 7000系为可热处理强化的铝合金，其热处理的效果主要决定于析出相的尺寸、形貌、体积分数以及其与界面的关系。析出相的这些性质会随着时效的进行不断发生变化，且只有与基体保持共格和半共格关系的析出相具有最佳的强化效果，即合金的强度最高。因此在一定温度进行人工时效时，合金的强度先增大(峰时效)后减小(过时效)，相应的析出相与界面的关系从共格半共格逐渐转变为非共格。与此不同，7N01的力学性能在自然时效过程中的特征为上升后保持稳定。

因此可以得出推论，合金的析出过程可能是淬火后析出与基体共格或半共格的析出相，且保持这种界面关系长期不变。7N01合金的这种析出特征使其在自然时效稳定后达到较高强度的同时仍保持较高的塑性，因此该合金极有可能在自然时效稳定后仍具有良好的弯折性能。

弯折性能编辑

自然时效10d的7N01合金经过60°，90°，120°和180° 4个角度的弯折试验后的试样，可以看出，试样经过弯折后未发生断裂，且在弯折部位未发现明显的宏观裂纹，说明该状态合金具有良好的抗弯折能力。自然时效60d的7N01合金经过60°，90°，120°和180° 4个角度的弯折试验后的试样，可以看出，经过60d自然时效后的合金，其弯折后的特征与自然时效10d的合金无差异，即未发生断裂且无明显的肉眼可见的裂纹。90°弯折试样塑性变形区域集中于材料的应力集中部位，试样的其他部分塑性变形较小或未发生塑性变形。

试样的外侧由于收到拉应力而伸长，内侧由于收到压应力的作用而压缩，对应的组织中，合金的外侧晶粒发生拉长，内侧晶粒发生压缩。由于弯折试验的试验温度为室温，同时压缩速率较低利于热量的释放，因此合金形状的改变主要是由位错的滑移造成。当拉应力和压应力同时高于或等于位错的阻力时，试样开始变形，材料通过塑性变形达到松弛应力的目的。若材料的塑性较低，则在试样受拉应力的外侧产生剧烈的变形，导致裂纹的出现，从而造成材料在弯折过程中断裂，相反，塑性较高的材料不易断裂。

从自然时效过程中7N01合金塑性对间曲线中可以看到，在经过自然时效1d后，合金的塑性明显提高，且在后续的继续时效过程中，合金的塑性基本保持在15. 5%左右，因此自然时效7 N01合金具有较高的塑性，同时其塑性受自然时效影响较小，导致该状态合金具有优良的抗弯折性能。

电镜分析编辑

在自然时效过程中，由于时效环境温度远低于人工时效，自然时效状态合金中的主要析出相GPII区，与人工时效条件明显不同，在人工时效下主要强化相为GP区。时效析出动力为体积自由能的降低，时效温度越低，则时效析出动力越大，但相应的，原子的活动能力降低，从而降低了过饱和溶质原子的扩散能力。在自然时效条件下，虽然时效析出动力较大，但是由于原子扩散能力的降低，只能形成与基体完全共格的GPII区，因此，合金在获得强化的同时保持了较高的延伸率，从而具有较好的抗弯折性能。此外，由于GPII区与基体的共格关系，增大了固溶体的晶格畸变，对输运电子造成强烈的散射作用，使电导率降低。

总结编辑

1.结合电导率和高分辨的实验结果，得到7N01合金在自然时效中的主要析出相为GPII区。 2. 7N01合金的力学性能在自然时效过程中先上升达到最大值后保持稳定。稳定态7N01合金具有较高的强度(抗拉强度在400MP以上，屈服强度在260MPa以上)和良好的塑性(延伸率约为15.5%，同时，在自然时效10-60d内，在弯折试验中均未出现肉眼可见的裂纹 。