7050-T7451超厚板微观组织和力学性能不均匀性研究

摘要

针对航空主承力结构用超厚7050-T7451铝合金板材沿厚度方向存在性能偏差的问题，采用室温拉伸和平面应变断裂韧度对δ155 mm规格7050-T7451超厚板在不同厚度层和不同方向的室温拉伸、平面应变断裂韧度等力学性能进行测试，并结合光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、透射电镜（TEM）等对微观组织特征进行表征。结果表明：板材L方向不同厚度层拉伸性能相差不大，T/4厚度层LT方向抗拉强度高于T/2厚度层；T/2厚度层断裂韧度不同方向均高于T/4厚度层，其中不同厚度层L-T方向差异尤为显著。断裂韧度试样的断口形貌也存在差异，其特征由T/4厚度层的小解理断口为主转变为T/2厚度层的穿晶滑移为主。从T/4厚度层到T/2厚度层，晶粒形貌及织构类型存在较大差异，但析出相类型及分布基本一致。T/4厚度层织构类型较多且分散，晶粒尺寸较小且存在大量亚晶；T/2厚度层以再结晶的R-Brass织构{111}〈112〉为主，晶粒尺寸较大，亚晶数量较少，晶界及亚晶界上存在粗大的η析出相以及晶界无析出带，晶内存在大量η′析出相。织构类型和亚晶界数量的差异导致不同厚度层宏微观组织特征不同，从而影响裂纹前端塑性变形区及裂纹扩展路径，最终导致合金抗拉强度以及断裂韧度存在显著差异。

关键词

7050-T7451超厚板 / 拉伸性能 / 断裂韧度 / 析出相 / 织构