高強度航太AA7000系(Al-Zn-Mg-Cu)合金:(I)熱加工、(II)淬火敏感性、與(III)抗應力蝕性之研究腐(第1年執行中,第2、3年新申請)

專案詳細資料

Description

高強度7000系 (AlZnMgCu)合金早在1921年代初就被開發出來,但其低抗應力腐 破性(SCC)卻使其無法被用於航太產業;住友金屬於1936開發了能抗(SCC)的『超 超杜拉鋁,ESD(extra super duralumin)』,被用於零式戰鬥機,此為全球首次 7000系高強度鋁合金的實用化;自此後,為了滿足航太結構與零組件之應用,陸 續開發了更具高比強度、加工性、焊接性、與SCC等之7000系(AlZnMgCu)合金。 目前7000系高強度鋁合金製備與使用上仍面臨三項困擾,分別是(I)低熱加工速率 (擠速<0.8mm/s)、(II)無法線上固溶淬火熱處理、及(III) 低抗SCC;這些困擾,鋁 合金產學界無不企盼能加以克服。 申請人於前導性研究中發現低熱加工速率的起因,是因加工溫度太低(<450℃)所致 ,當 7000系合金加工溫度大於450℃時,會發生晶界局部融化,導致加工脆裂(即 過燒(overheating)脆裂),而7000系合金在~430℃時(業界之預熱溫度),仍具有 相當強度,導致熱加工速率偏低(擠速<0.8mm/s ,而AA6061合金可以達 15mm/sec),所以要解決此困擾,首先就是要避免晶界局部融化的現象。 而無法線上固溶淬火熱處理的原因,是因合金高淬火敏感性所造成,當合金具 有高淬火敏感特性時,將使合金無法形成過飽和固溶體,導致合金強度的下降,所 以要解決此困擾,就要降低合金之淬火敏感特性,如此,即使在較低的淬火速率下 ,也可以獲得過飽和固溶體。 本三年期計畫,擬嘗試以合金設計原理,搭配各種強化析出熱處理(如T6、T76、 RRA等) ,藉由學理探討這兩項困擾,並達到開發滿足航太材料標準(AMS)規範的 抗SCC之新合金。分別探討影響7000系合金之(I)高加工溫度的過燒脆裂現象、(II) 淬火敏感性、與(III)抗應力腐蝕(SCC)性,期能完整呈現此一高強度鋁合金之實用 特性,此三年計畫案,分別是: 第1年: 合金與熱處理對鍛造AlZnMgCu合金熱加工 (ie:固溶溫度)之影響(執行中) 第2年: 合金與熱處理對鍛造AlZnMgCu合金淬火敏感性( ie:導致無法線上淬火)之影 響(新申請中) 第3年: 開發可快速熱加工、可線上淬火、並抗SCC的鍛造AlZnMgCu實驗合金(新 申請中) 本研究藉由國內航太鋁合金公司實地測試,期能建立國內相關
狀態已完成
有效的開始/結束日期1/08/2131/07/22

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 9 - 產業、創新與基礎設施
  • SDG 12 - 負責任的消費與生產
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 鋁鋅鎂銅合金
  • 熱加工速率
  • 加工溫度
  • 焠火敏感性
  • 應力腐蝕

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。