【鋁材加工廠家佛山亮銀】7×××系鋁合金是以鋅為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理可強(qiáng)化鋁合金。鋁合金中加鎂，則為Al-ZnMg合金，合金具有良好的熱變形性能，淬火范圍很窄，在適當(dāng)?shù)臒崽幚項l件下能夠得到較高的強(qiáng)度，焊接性能良好，一般耐蝕性較好，有一定的應(yīng)力腐蝕傾向，是高強(qiáng)度可焊的鋁合金。Al-Zn-Mg-Cu合金是在Al-Zn-Mg合金基礎(chǔ)上通過添加Cu發(fā)展起來的，其強(qiáng)度高于2×××系鋁合金，一般稱為超高強(qiáng)鋁合金，合金的屈服強(qiáng)度接近于抗拉強(qiáng)度，屈強(qiáng)比高，比強(qiáng)度也很高，但塑性和高溫強(qiáng)度較低、宜做常溫、120以下使用的承力結(jié)構(gòu)件，合金易于加工，有較好的耐腐蝕性能和較高的韌性。該系合金廣泛應(yīng)用于航空和航天領(lǐng)域，并成為這個領(lǐng)域中最重要的結(jié)構(gòu)材料之一。

  合金元素和雜質(zhì)元素在7×××系鋁合金中的作用

 
  Zn、Mg：該合金隨著Zn、Mg含量的增加，其抗拉強(qiáng)度和熱處理效果一般是隨之而增加。合金的應(yīng)力腐蝕傾向與Zn、Mg含量的總和有關(guān)，高M(jìn)g低Zn或高Zn低Mg的合金，只要Zn、Mg含量之和不大于7%，合金具有較好的耐應(yīng)力腐蝕性能。合金的焊接裂紋傾向隨Mg含量的增加而降低。

  Al-Zn-Mg系合金中的微量添加元素有Mn、Cr、Cu、Zr和Ti，雜質(zhì)主要有Fe和Si。

  Al-Zn-Mg合金

  Al-Zn-Mg合金中的Zn、Mg是主要合金元素，其含量一般不大于7.5%。


  Mn和Cr：添加Mn和Cr能提高合金的耐應(yīng)力腐蝕性能，含Mn量為0.2%～0.4%時，效果顯著。加Cr的效果比加Mn大，如果Mn和Cr同時加入時，對減少應(yīng)力腐蝕的傾向的效果就更好，Cr的添加量以0.1%~0.2%為宜。

  Zr：Zr能顯著提高Al-Zn-Mg系合金的可焊性。在AlZn5Mg3Cu0.35Cr0.35合金中加入0.2%Zr時，焊接裂紋顯著降低。Zr還能夠提高合金的再結(jié)晶終了溫度，在AlzZn4.5Mg1.8Mn0.6合金中，Zr含量高于0.2%時，合金的再結(jié)晶終了溫度在500℃以上，因此，材料在淬火以后仍保留著變形組織。含Mn的Al-Zn-Mg合金添加0.1%～0.2%Zr，還可提高合金的耐應(yīng)力腐蝕性能，但Zr比Cr的作用低些。

  Ti：合金中添加Ti能細(xì)化合金在鑄態(tài)時的晶粒，并可改善合金的可焊性，但其效果比Zr低。若Ti和Zr同時加入效果更好。在含Ti量為0.12%的AlZn5Mg3Cr0.3Cu0.3合金中，Zr含量超過0.15%時，合金有較好的可焊性和伸長率，可獲得與單獨加入0.2%以上Zr時相同的效果。Ti也能提高合金的再結(jié)晶溫度。

  Cu：Al-Zn-Mg系合金中加入少量的Cu，能提高耐應(yīng)力腐蝕性能和抗拉強(qiáng)度。但合金的可焊性有所降低。

  Fe：Fe能降低合金的耐蝕性和力學(xué)性能，尤其對Mn含量較高的合金更為明顯。所以，F(xiàn)e含量應(yīng)盡可能低，其含量應(yīng)限制在0.3%以下。

  Si：Si能降低合金強(qiáng)度，并使彎曲性能稍降，焊接裂紋傾向增加，Si的含量應(yīng)限制在0.3%以下。

  Al-Zn-Mg-Cu合金

  Al-Zn-Mg-Cu合金為熱處理可強(qiáng)化鋁合金，起主要強(qiáng)化作用的元素為Zn和Mg，Cu也有一定的強(qiáng)化效果，但其主要作用是為了提高鋁型材的抗腐蝕性能。

  Zn和Mg：Zn、Mg是主要強(qiáng)化元素，他們共同存在時會形成η（MgZn2）和T（Al2Mg2Zn3）相。η和T相在Al中溶解度很大，且隨溫度升降劇烈變化，MgZn3在共晶溫度下的溶解度達(dá)到28%，在室溫下降低到4%～5%，有很強(qiáng)的時效強(qiáng)化效果，Zn和Mg含量的提高可使強(qiáng)度、硬度大大提高，但會使塑性、抗應(yīng)力腐蝕性能和斷裂韌性降低。

  Cu：當(dāng)Zn/Mg比大于2.2，且Cu含量大于Mg時，Cu與其他元素能產(chǎn)生強(qiáng)化相S（CuMgAl2）而提高合金的強(qiáng)度，但在與之相反的情況下S相存在的可能性很小。Cu能降低晶界與晶內(nèi)電位差，還可以改百年沉淀相結(jié)構(gòu)和細(xì)化晶界沉淀相，但對PFZ的寬度影響較小，它可抑制沿晶界開裂的趨勢，因而改善了合金的抗應(yīng)力腐蝕性能。然而當(dāng)Cu含量大于3%時，合金的抗蝕性反而變壞。Cu能提高合金過飽和程度，加速合金在100～200℃之間人工時效過程，擴(kuò)大GP區(qū)的穩(wěn)定溫度范圍，提高抗拉強(qiáng)度、塑性和疲勞強(qiáng)度。此外，美國F.S.Lin等人研究了Cu的含量對7×××系鋁合金疲勞強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)Cu含量在不太高的范圍內(nèi)隨著Cu含量的增加，會提高周期應(yīng)變疲勞抗禮和斷裂韌性，并在腐蝕介質(zhì)中降低裂紋擴(kuò)展速率，但Cu的加入有產(chǎn)生晶間腐蝕和點腐蝕的傾向。另有資料介紹，Cu對斷裂韌性的影響與Zn/Mg比值有關(guān)，當(dāng)比值較小時，Cu含量愈高愈差；當(dāng)比值大時，即使Cu含量較高，韌性仍然很好。

  鋁型材中還有少量的Mn、Cr、Zr、V、Ti、B等微量元素，F(xiàn)e和Si在合金中是有害雜質(zhì)，其相互作用如下：詳情請點擊型號7系列鋁制品