外应力与时效温度耦合作用下7xxx系铝合金(7xxxAl)沉淀行为的调控机制及强化效应

（编辑推荐）本研究通过电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和小角中子散射(SANS)等多尺度表征技术，系统揭示了外应力（仅诱发弹性变形）与时效温度对7085铝合金沉淀动力学的影响规律：拉/压应力通过调控溶质原子扩散分别抑制/促进沉淀生长，而160°C高温时效可克服拉应力对扩散的抑制作用。该发现为航空航天领域精密构件应力时效工艺(CAF)的优化提供了理论依据。

　　

Highlight

外应力与时效温度对7xxx系铝合金沉淀行为的协同效应

Materials and processing

采用粉末冶金(PM)技术制备名义成分为Al-7.5Zn-1.8Mg-1.7Cu（重量百分比）的7085铝合金。平均粒径13μm的合金粉末经560°C真空热压成型后，在420°C以16:1挤压比和1 mm s^?1速率热挤压成棒材。通过专用夹具对试样施加150MPa拉应力（TSA）或压应力（CSA）进行应力时效处理，对照组进行自由时效（FA）。

EBSD analysis

电子背散射衍射(EBSD)结果显示，所有时效条件下合金均保持沿挤压方向延伸的强<001>和<111>纤维织构，再结晶分数（约12%）和小角晶界含量（LAGBs，约35%）差异微小，证实外应力未引发显著塑性变形。

Discussion

• 沉淀形核机制：拉/压应力均通过降低形核势垒促进沉淀形核

• 扩散调控效应：拉应力抑制溶质原子扩散导致η相生长受阻，而压应力使扩散激活能降低约15%

• 温度协同作用：160°C时高热动能可突破拉应力的扩散抑制屏障，使沉淀动力学加速3倍

Conclusion

本研究首次阐明应力类型与时效温度的交互作用规律：120°C时压应力通过"双促进效应"（形核+生长）轻微加速沉淀，而160°C时高温与压应力协同使强度提升幅度达自由时效的220%。该发现为厚板铝合金残余应力调控提供了新思路。

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