7050合金可認(rèn)為是第三代（也有把它列為第四代）超硬鋁，1971年2月在美國鋁業(yè)協(xié)會注冊，美國鋁業(yè)公司匹茲堡技術(shù)中心研發(fā)的。大家知道，Mn和Cr提高超硬鋁的淬火敏感性，必須以高的淬火速度才能保證合金時(shí)效后有合格的性能，但厚板和大型鍛件即使高速淬火，也淬不透，并且會產(chǎn)生嚴(yán)重的熱應(yīng)力，引起變形，得不到合格的性能。因此，開發(fā)出了不含Mn、Cr而含有微量鋯的7050合金，Zr既能細(xì)化晶粒又能抑制再結(jié)晶進(jìn)程。

    7050合金有極佳的淬透性，可在熱水中淬火，不僅能降低淬火應(yīng)力，而且厚板具有優(yōu)秀的綜合性能，因?yàn)閆r能形成極細(xì)的不溶解質(zhì)點(diǎn)Al3Zr，對淬火敏感性影響極小，然而Mn和Cr則不同，可同基本合金元素形成粗大的Al12Mg2Cr和Al20Cu2Mn化合物，不僅降低了Cu和Mg在α-Al固溶體中的過飽和度，而且在淬火冷卻過程中或時(shí)效初期沿這些化合物質(zhì)點(diǎn)析出粗大的η’和η相，使合金的力學(xué)性能顯著下降。

    可用7050合金生產(chǎn)厚板、型材、鍛件和線材，相對7075合金來說，7050合金增加了鋅、銅含量，增大了Zn/Mg比，用Zr代替Cr作為晶粗細(xì)化劑，而且大大降低了雜質(zhì)Fe、Si含量，由于成分方面的這些改進(jìn)，以及采用過時(shí)效處理，使7050合金在保持更高強(qiáng)度水平下，具有韌性好、疲勞強(qiáng)度高和抗應(yīng)力腐蝕開裂性能優(yōu)秀等良好綜合性能，另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是有很好的淬透性，特別適合于制造厚大截面工件。

    7050合金化學(xué)成分（質(zhì)量%）（見表1），是一種美國合金，1971年注冊；7050A是1996年注冊的法國合金；7150合金是1978年注冊的美國合金。對7050型合金除精整控制化學(xué)成分，還必須進(jìn)行三級時(shí)效處理即T77處理，在抗拉強(qiáng)度Rm達(dá)到600N/mm2以上的同時(shí)，還具有優(yōu)秀的斷裂韌性、抗應(yīng)力腐蝕開裂性能與淬透性。60mm以上的預(yù)拉伸厚板已廣泛用于制造飛機(jī)的整體框、梁、機(jī)翼等主承力結(jié)構(gòu)件。ARJ21機(jī)翼的上、下翼面長桁、梁上緣條是用T77511材料制造的；機(jī)翼翼肋緣條和腹板，襟翼肋、緣條和梁緣板用的是7150-T77材料，用T77材料制造的還有：垂尾的梁緣條、梁腹板和肋，升降舵的肋與梁，平尾的肋、梁緣條和梁腹板，方向舵、副翼、襟翼、縫翼的肋與梁用的都是7150-T77材料，機(jī)身的剪切角板、地板梁下剪切角片，等等。7050-T77合金在ARJ21支線客機(jī)用材中起到了至關(guān)重要的作用。中國某軋制廠從奧地利艾布納公司引進(jìn)的39m的T77輥底式生產(chǎn)線已于2017年投產(chǎn)，還有一個(gè)廠也準(zhǔn)備引進(jìn)，它們都位于渤海灣。

    在此順便說幾句，欲獲得優(yōu)秀的綜合性能，必須精密控制T77處理的各項(xiàng)工藝參數(shù)，以確保材料具有必需的顯微組織，但是千萬不要輕視熱軋組織的控制。熱軋組織對板材最終組織和性能起著關(guān)鍵甚至決定性的作用。

    7050型合金鍛件的固溶處理溫度468℃~471℃，在54℃~66℃溫水中淬火；厚板的固溶處理溫度471℃~482℃，以室溫水淬火，轉(zhuǎn)移時(shí)間應(yīng)≤15S。厚板在時(shí)效前應(yīng)進(jìn)行預(yù)拉伸，永久變形量為1.5%~3%，鍛件應(yīng)進(jìn)行壓縮變形，永久變形量1%~5%，以最大限度地降低或甚至消除材料中的淬火殘余應(yīng)力。

    7050型合金的熔煉工藝與一般合金的相同，鑄造溫度700℃~730℃，它們的熔化溫度488℃~630℃。材料狀態(tài)決定用途：T76材料用于要求抗剝落腐蝕的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件；T74材料適用于、抗應(yīng)力腐蝕開裂的結(jié)構(gòu)件，特別是厚大截面的零部件；T73材料用于拉制線材，加工抗腐蝕的緊固件。

    7050型合金的熔化溫度488℃~630℃；T7651材料25℃時(shí)的熱導(dǎo)率154W/（m.c）,T74/T7452/T7451材料的為15TW/（m.c）;100℃合金的比熱容963J/（Kg.℃）；20℃~100℃的平均線脹系數(shù)23.0X10-6/℃；溫室電阻率40.9nΩ·m；T7651材料的電導(dǎo)率≥21.5MS/m，T74、T7452、T7451材料的為≥22.0MS/m;7050合金耐一般腐蝕性能略低于7075的，但具有良好的抗剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂性能；按Q/S142厚板的保證力學(xué)性能（見表2）：

    7050合金的相組成基本上為α-Al和MgZn2，此外還有Al3Zr、Al2Cu2Fe、Mg2Si和Al12CuMg4等，彌散相Al3Zr呈球形，以亞穩(wěn)定狀態(tài)存在，面心立方結(jié)構(gòu)，長時(shí)間高溫退火才會形成穩(wěn)定的密排六方結(jié)構(gòu)。

    7050合金的成形性能與7050合金的相當(dāng)，但開鍛溫度應(yīng)≤420℃，終鍛溫度≥280℃；該合金不宜熔焊，可以電阻焊；鍛件淬火水溫54℃~66℃；表面處理與一般鋁合金的相同；切削與磨削性能良好，但切削溫度宜≤100℃，切削速度應(yīng)≤550r/min，以防工件變形。

    （王祝堂）