探索7B04铝合金热处理奥秘
关于7B04铝合金的热处理制度，其主要流程包括固溶和时效两个步骤。按照其性能需求，我们又将这一过程细分为一次时效与二次时效两个环节。当温度固定时，二次时效时间对于锻件性能有着至关重要的影响。为确保现场产品质量及热处理制度的规范，我们基于实验，得到了针对T73状态更合理的二次时效时间方案，为生产出符合标准的产品提供了理论支持。
7B04铝合金是在7A04的基础上经过技术革新而诞生的高纯度、高强度铝合金。它属于Al-Zn-Mg-Cu系列，因其密度小、强度高、加工性能卓越等特性，在飞机机身、蒙皮、机翼梁、大梁等高强度零件制造中大放异彩，成为航空航天领域不可或缺的材料。研究表明，这一系列铝合金的强化机制主要来自固溶强化、时效强化和细晶强化三个部分。
关于7B04铝合金，其热处理方案是以固溶与二次时效为主要步骤。为了避免在强度上产生损失，完成固溶后必须在2小时内进行人工时效处理。为了提高效率并消除室温停留可能带来的危害，双级人工时效得到了广泛应用。该制度中的第一级时效为成核阶段，主要强化效果在这一阶段发生；而第二级则作为稳定化阶段，其目的在于通过调整析出相的大小、形态及分布来提升材料的抗应力腐蚀性能。结合实际承力需求，这一材料的热处理状态包括T6、T73及T74等几种状态。
我司曾为某厂家供应两炉共计6批次的T73状态7B04锻件。复验时发现部分锻件的强度超出了标准的上限值。在追溯生产记录后发现，尽管每批锻件的出厂检验显示合格，但它们的二次时效时间却各不相同，且均经历过补充时效处理。鉴于我司对此类锻件的处理一直遵循较为保守的制度——即二次时效采用最短标准时间，若强度过高则通过增加补充时效来降低强度。这就导致了每次热处理制度的差异和性能数据的不稳定。
近期，我司再次为另一厂家提供7B04锻件时也发现了类似问题。考虑到该锻件较厚，淬透性相对困难，我们在实际生产中将其理化料切割成85mm厚的方块进行热处理。所采用的制度为：468℃×90min水冷后，再经115℃×8h空冷和175℃×8h的处理。但理化结果显示其室温抗拉强度高于标准上限值，因此我们进行了一次补充时效处理。具度为175℃×5h后发现其与未处理前相比强度变化了30～40MPa，最终强度略高于标准下限值。这表明该材料对时效时间非常敏感，严格控制二次时效时间对确保锻件性能至关重要。
为了更深入地研究7B04铝合金的二次时效时间对锻件性能的影响规律，我们采用了一系列工艺实验来展开探索。
我们选择了问题锻件的两炉原材料作为实验材料（炉号C1和D1），进行了详尽的原材料复验工作（包括高倍与低倍检查、室温拉伸、超声波探伤和化学成分分析等），以全面评估材料的性质并验证了其符合标准11-CL-031B的要求。
在实验过程中，我们使用了特定设备将来自C1和D1炉的棒材加工成特定尺寸的试料块（尺寸为320mm×140mm×85mm），并按照T73制度进行了热处理试验。试验过程中详细记录了各项数据并绘制了图表来直观展示数据变化趋势。
通过图表分析我们可以看到：随着二次时效时间的延长，抗拉强度和屈服强度逐渐降低而延伸率逐渐增加；在电导率方面也观察到随着时效时间的延长而逐渐增加的趋势。综合分析后得出结论：在固溶温度为470℃，一次时效温度为115℃，二次时效温度为175℃的条件下，将二次时效时间定为10小时可获得良好的综合力学性能和电导率。
三种方案的低倍和断口无明显差异且均符合要求；在高倍镜下均未发现过热或过烧的特征。最终总结为：双级时效过程中适时延长二次时效时间会使强度降低但电导率上升；对于7B04铝合金T73状态的锻件采用175℃×10h的二次时效时间可以保证在保持足够强度的同时获得较好的综合性能这一实践对生产工作具有重要指导意义。