侯显智，刘显东，冯正海，迟福全

(东北轻合金有限责任公司，黑龙江　哈尔滨150060)

　　摘要：研究了不同时效制度下7055铝合金的微观组织，分析了不同显微组织对7055铝合金性能的影响。

　　关键词：时效；晶界；显微组织

　　7055属于A1-Zn-Mg-Cu系合金，它具有比强度高、加工性能好及焊接性能优良等特点，被广泛应用于航空航天及民用工业等领域。合金显微组织的微小变化，其性能即可发生大幅度的波动。本文研究不同时效制度处理的国产7055铝合金的微观组织。

　　1 试样热处理及电镜试样制备

　　1.1  试样时效制度

　　试样淬火后经下列时效制度处理：

　　(1)120℃　30h，105h，120h，130h，190h；(2)140℃ 8h,28h，140h；(3)120℃ 30h+175℃ 1.5h+120℃ 30h；(4)140℃　28h+175℃ 1.5h+140℃　28h。

　　1.2  电镜试样的制备

　　从固溶淬火、时效处理后的硬度和电导率试样上，用线切割机切取电镜观察试样。试样直径3mm、厚0.5mm经手工打磨，按常规电解双喷法制备。

　　2  合金的显微组织分析

　　2.1  合金在120℃时效不同时间的显微组织

　　从图1a-1d可以看到，7055合金基体中弥散分布着第二相粒子，晶界上沉淀粒子η相随着时效时间的延长而长大，粒子的间距也增大。随时效时间的延长，晶界沉淀相两边的无析出区带变宽。经120℃30 h时效处理，基体析出相非常细小，几乎全是球形粒子；经120℃105h时效的组织，基体析出相已有所长大，除了球形粒子外，还有较多的片状粒子；经120℃130h时效的组织中，基体析出相进一步长大，粒子间距明显增大，粒子形状仍存在球形和片状两种；经120℃190h时效的组织中，基体沉淀相进一步粗化，粒子间距也很大，沉淀相中仍存在球形粒子，更多的是片状粒子。

　　2.2  合金在140℃时效不同时间的显微组织

　　从图可以看出，对于7055合金来说，140℃8h时效处理是属于欠时效，基体中弥散分布的第二相粒子主要是球形粒子；经140℃28 h时效后，基体中第二相粒子呈弥散分布，粒子形状为球形和片状，而较多的是片状粒子；经140℃140h时效处理，基体组织是典型的过时效组织，粒子粗大，间距也大。140℃时效的试样，晶界上粒子尺寸和间距随时效时间的延长而增大，晶界两边的无析出区的宽度也随着时间的延长而变宽。

图1 7055合金在120℃时效不同时间后的显微组织

图2 7055合金在140℃时效不同时间的显微组织

　　2.3 合金在120℃30 h和140℃28 h回归处理的显微组织

　　图3、图4是7055合金在两种回归处理（RRA）制度下的显微组织照片。140℃28 h回归处理后的组织，基体沉淀相及晶界析出相已明显长大，晶界无析出区较宽，晶界上粒子粗大，间距也大，似乎已处于过时效状态。而经120℃30 h回归处理后的组织与140℃28 h回归处理的相比，基体沉淀相尺寸较小，间距也较小，晶界无析出区也较窄些。但与120℃105 h、120℃130 h时效处理的组织相比，基体中弥散分布着第二相粒子和晶界上粒子较粗，粒子间距也大，尤其是晶界组织状态的变化更为明显。

图3 120℃30 h回归处理后显微组织

　　3讨论

　　7055铝合金是A1-Zn-Mg-Cu系铝合金，该合金在120℃时效，随着时间的延长，先后在30 h、105 h、130h处出现硬化峰，表明合金时效过程在这些位置有新相析出。前人的研究表明，A1-Zn-Mg-Cu系合金时效过程中沉淀相析出顺序为：α（过饱和固溶体）→GP区→η′相（MgZn₂）→η相（MgZn₂）。7055合金在时效过程中出现三个时效峰，可能与三种相的析出对应，即120℃30 h是GP区析出，120℃105 h是η′相析出，120℃130 h是η相析出。在A1-Zn-Mg-Cu系合金中，GP区是Mg、Zn原子在铝基体中偏聚而形成的球状原子偏聚区（见图la），与基体保持完全共格，在电镜照片中为球形。η′相是MgZn2的过渡相，在铝基体中呈圆盘状，具有六方结构，晶格常数a＝0.5078 nm、c＝1.395 nm，与基体保持半共格，在电镜照片中看上去为针状（见图lb）。η相是MgZn2平衡相，六