Summary：超高强铝合金最早出现在20世纪50年代，那是工艺发展不完善，在应力腐蚀以及缺口敏感上都存在一定问题，使其在应用方面并未得到重视。但随着科技的发展，抗控技术突破了发展瓶颈，对结构材料的要求也越来越高，减重、耐腐蚀、强度高已成为铝合金必然发展趋势。

　　超高强铝合金的硬度比较高、强度比较大，是一种应用范围比较广泛的铝合金材料。超高强铝合金的制作成本相对较低，在民用领域以及军事领域中的应用都比较广泛。我国关于超高强铝合金的研发时间起步相对较晚，随着我国社会经济的快速发展，科技水平在不断加强，目前超高强铝合金在我国的制备方法也越来越多。

　　Al-Zn-Mg-Cu系铝合金就是超高强铝合金，又称为7系铝合金，其优点就是强度、硬度、耐用性、经济性较好，又能够耐腐蚀，被航天航空领域广泛使用。超高强铝合金的研究路程较为坎坷，从1923年开始，外国科学家就对铝合金进行研究，通过加入各种元素来调整其硬度和强度等，虽然通过研究强度是加强了，但是其抗应力耐腐蚀性均无法达到实际应用的标准。国外的超高强铝合金研究主要方向都是想着高强度、高韧性、耐腐蚀性方向发展，其合金化程度越来越高，杂质含量越来越低，纯度越来越纯，各种元素搭配使其达到最优模式。国内的超高强铝合金研究起步较晚，八十年代处开始研究高强高韧铝合金材质用于航空领域，投入大量的人力物力，到2000年我国超高强铝合金的发展程度已经达到了国外90年代中期的水平，在近十年中，我国更是致力于研究特高强度铝合金，目前研究取得了非常大的进展，技术领先于国际水平，并且应用广泛，能够突破传统金属的制造范围。

　　超高强铝合金中Zn含量大于3%，Cu的含量大于Mg的含量，Mg含量大于1%。九游官网app其中Cu是超高强铝合金极其重要的元素，它能够改善晶体结构，提高抗腐蚀性能。研究发现，当Zn/Mg比例较小时，Cu含量越高就越脆，韧性越差，反之比值变大，韧性越好。所以超高强铝合金的搭配比例是关键，除了这些元素外，还有微量元素的添加。在超高强铝合金中，铁和硅不仅是杂质，还能破坏铝合金的性能，由于它们在高温中很难溶解，热加工的时候就容易变形，使得机体发生空隙，产生裂痕直接降低了合金的韧性。

　　合金的性能受到多方面的影响：一是基体沉淀相。合金有较高的强度主要是由于合金的基体组织，在固溶处理后，基体组织随着时间的变化发生变化，沉淀相质点分数越大，分布广且均匀，则抗应力腐蚀性及韧性就强。二是晶界沉淀相。晶界沉淀相对合金的影响主要是网状分布的晶界沉淀相会破坏合金的性能，找出韧性不住，容易开裂的情况。三是晶界无沉淀析出带。晶界无沉淀析出带与晶界沉淀相息息相关，很难分开。缩小晶界无沉淀析出带对合金性能还是有利的。研究学者经历了几千万次试验，通过调整元素配比来达到做好的韧性。在研究过程中发现，处理元素外，其他影响因素主要就是晶体形状和大小，材料组织状态等。

　　在均匀化热处理过程中，主要是对铸锭的温度进行合理控制，将铸锭加热到与固相线或者共晶温度接近的温度范围内。同时，需要在这一温度环境中长时间保温，之后便将其冷却到室温，这样能够完全溶解能够溶解的相以及组织，从而使过饱和固溶体以及少量弥散析出细小的质点。在均匀化处理以后可以保证铸造过程中形成非平衡第二相溶解，有利于降低第二相的体积分数，提高合金的热塑性以及固溶度。还有利于提升铝合金的固熔强度。在均匀化退火处理后，铸锭组织在室温下的塑性能够得到一定提升，改善冷变形工艺性能以及热变形工艺性能，有利于降低铸锭热轧开裂的危险系数，可以极大程度上改善热轧带板的边缘质量，有利于提高制品的挤压速度。另外，利用均匀化退火处理能够降低铸锭的抗变形抗力，提高整体生产率。

　　在超高强铝合金热处理过程中，固溶处理措施是不能缺少的主要环节。在固溶处理过程中合金组织会产生一定变化，直接影响合金制品的后续变形以及热处理的效果。固溶处理的主要目的是获取过饱和固溶体。在应用过程中可以将第二相在基体内随着温度降低减小的合金加热到第二相能够全部融入固溶体的温度。在保温一段时间后，可以利用相对较快的冷却速度对第二相自溶固体进行冷却，这样能够获取过饱和溶质原子以及空位。在传统的铸锭均匀化处理过程中，温度以及变形组织的固溶温度都比非平衡共晶熔点低，一般情况下残留的结晶粒不能彻底溶解。

　　一是单级时效处理。在单级时效处理过程中，必须将溶解温度的临界值作为合金热处理的分界点，才能够对单级时效处理进行有效划分。根据铝合金进行时效处理后的具体组织，可以对时效分划分为峰值时效、欠时效、过时效3种。其中，欠时效的时效温度相对较低，这样能够确保铝合金的合金塑性。而过时效的温度相对较高，可以在极大程度上保证了合金制品的综合性能良好。二是双级时效处理。双级时效处理主要是在不同温度环境下对合金进行两次时效处理。第一级时效处理以低温预时效为主，这种时效处理在超高强铝合金热处理过程中属于成核处理阶段，处理成的铸锭密度相对较高，同时可以使铸锭形成较大尺寸。在这种情况下可以作为时效沉淀相的核心进行应用，能够保证组织的均匀性。

　　在超高强铝合金形变热处理过程中，将塑性变形以及热处理共同作用在合金上，能够对合金的形状等进行有效控制。形变热处理的技术比较多，主要包括低温形变热处理、高温形变热处理、中间形变热处理以及最终形变热处理等。通常情况下，在对超高强铝合金进行形变热处理时，中间形变热处理以及对中性面热处理的应用比较多。低温形变热处理技术主要是对Al-Cu-Mg系列的合金进行处理，但对Al-Zn-Mg-Cu系列的合金会产生不利影响。高温形变热处理技术将热加工作为固溶处理环节，之后在短时间内淬火，一般对Al-Cu以及Al-Mg-Si系列合金有较为优良的处理效果，但是不能将高温形变热处理工艺应用在Al-Zn-Mg-Cu系列合金中。

　　综上所述，在超高强铝合金材料发展过程中，将其应用在工业领域、民用领域以及军事领域都具有较强的应用效果。为了能够进一步提高超高强铝合金的加工水平，需要全面掌握超高强铝合金热处理技术。在对热处理工艺进行研究时，需要从超高强铝合金的均匀化处理、固溶处理、时效处理以及形变热处理等方面出发，对每一个热处理工艺要点进行科学掌握，这样才能不断完善我国超高强铝合金的热处理技术，提高超高强铝合金的加工质量。

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