Synergistic Enhancement of Strength and Ductility of 7075 Aluminum Alloy via Solution， Pre-stretching， and Aging Processes

DU Wei; BAI Yicheng; CHEN Wenxuan; SHI Qiuyue; CHEN Xiang

doi:10.15980/j.tzzz.T20250141

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Synergistic Enhancement of Strength and Ductility of 7075 Aluminum Alloy via Solution， Pre-stretching， and Aging Processes

Research·Alloy Process | 更新时间：2026-10-16

- Synergistic Enhancement of Strength and Ductility of 7075 Aluminum Alloy via Solution， Pre-stretching， and Aging Processes
- Special Casting & Nonferrous Alloys Vol. 46, Issue 10, Pages: 1537-1542(2026)
- 作者机构：
  
  湖北汽车工业学院汽车材料学院，十堰 442000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.15980/j.tzzz.T20250141
  CLC： TG166.3;TG146.21
- Received：28 March 2025，
  
  Revised：2025-06-05，
  
  Accepted：30 June 2025，
  
  Published：20 October 2026
- 稿件说明：
移动端阅览
杜威，白益诚，陈文轩，等. 固溶-预拉伸-时效协同提升7075铝合金强塑性研究［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 537-1 542.

DU W，BAI Y C，CHEN W X，et al. Synergistic enhancement of strength and ductility of 7075 aluminum alloy via solution， pre-stretching， and aging processes［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 537-1 542.
杜威，白益诚，陈文轩，等. 固溶-预拉伸-时效协同提升7075铝合金强塑性研究［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 537-1 542. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250141.

DU W，BAI Y C，CHEN W X，et al. Synergistic enhancement of strength and ductility of 7075 aluminum alloy via solution， pre-stretching， and aging processes［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 537-1 542. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250141.

摘要

采用固溶结合预拉伸以及后续时效处理的策略，研究了不同预拉伸变形量下时效态合金的微观组织及力学性能的影响。通过光学显微镜、扫描电镜及其配备的电子背散射衍射仪和万能力学性能试验机等进行测试表征分析。能谱测试分析表明，所有试样中均存在粗大的白色AlCuFeZn相和相对细小的AlZnMgCu相。当预拉伸5%并后续时效处理（120 ℃×12 h），可以得到较为理想的强塑性匹配，其屈服强度为490 MPa，抗拉强度达558 MPa，伸长率为15.1%，这可能归功于位错强化和沉淀强化。拉伸断口分析表明，所有试样均呈现出韧脆混合断裂特征，不同预拉伸量对韧窝的数量、尺寸和分布等特征影响不大。

Abstract

A combined strategy of solution treatment， pre-stretching， and subsequent aging was employed to investigate the influence of varying pre-stretching deformations on microstructure evolution and mechanical properties of as-aged 7075 alloys. Characterizations were investigated by optical microscopy， scanning electron microscopy integrated with electron backscatter diffraction， and a universal mechanical testing machine. EDS results reveal the presence of coarse white AlCuFeZn intermetallic phases and relatively fine AlZnMgCu precipitates in specimens. Optimal strength-ductility combination is achieved in specimens subjected to 5% pre-stretching followed by aging at 120 ℃ for 12 h， where the yield strength， tensile strength and elongation reach 490 MPa， 558 MPa， and 15.1%， respectively. The superior mechanical performance can be attributed to the synergistic effects of dislocation strengthening and precipitation strengthening. Tensile fracture indicates that specimens are characterized by mixed ductile-brittle fracture， and pre-stretching magnitude has negligible effects on quantity， size， and distribution of dimples.

关键词

Keywords

references

袁松阳，张亮，吴国华，等 . 7000系铝合金及其复合材料挤压铸造研究进展［J］. 特种铸造及有色合金， 2017 ， 37 （ 12 ）： 1 304 - 1 310 .

顾恺迪，高志良，李世江，等 . 7系铝合金在上海轨道交通车辆的应用现状及适用性分析［J］. 城市轨道交通研究， 2022 ， 25 （ 9 ）： 141 - 145 .

LI S S ， YUE X ， LI Q Y ， et al . Development and applications of aluminum alloys for aerospace industry ［J］. Journal of Materials Research and Technology ， 2023 ， 27 ： 944 - 983 .

KHALID M Y ， UMER R ， KHAN K A . Review of recent trends and developments in aluminium 7075 alloy and its metal matrix composites （MMCs） for aircraft applications ［J］. Results in Engineering ， 2023 ， 20 ： 10 137 .

姬浩 . 7000系高强铝合金的发展及其在飞机上的应用［J］. 航空科学技术， 2015 ， 26 （ 6 ）： 75 - 78 .

AN L H ， CAI Y ， LIU W ， et al . Effect of pre-deformation on microstructure and mechanical properties of 2219 aluminum alloy sheet by thermomechanical treatment ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2012 ， 22 ： 370 - 375 .

李慧中，张新明，陈明安，等 . 预变形对2519铝合金组织与力学性能的影响［J］. 中国有色金属学报， 2004 （ 12 ）： 1 990 - 1 994 .

LI G A ， MA Z ， JIANG J T ， et al . Effect of pre-stretch on the precipitation behavior and the mechanical properties of 2219 Al alloy ［J］. Materials ， 2021 ， 14 （ 9 ）： 2 101 .

LONG M J ， JIANG F ， WU F F ， et al . Synergistic improvement of strength and ductility of an ultra-high strength Al-Zn-Mg-Cu alloy through a new aging strategy ［J］. Materials Today Communications ， 2024 ， 40 ： 109 655 .

NIU F J ， CHEN J H ， DUAN S Y ， et al . The effect of pre-deformation on the precipitation behavior of AlCuMg（Si） alloys with low Cu/Mg ratios ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2020 ， 823 （ 1 ）： 1 - 9 .

ZHAO X Y ， CHEN X ， WANG X . Effect of aging processes on corrosion behavior and stress corrosion sensitivity of pre-stretched 7075 aluminum alloy ［J］. Materials and Corrosion ， 2018 ， 69 （ 7 ）： 850 - 857 .

PENG G S ， CHEN K H ， CHEN S Y ， et al . Evolution of the second phase particles during the heating-up process of solution treatment of Al-Zn-Mg-Cu alloy ［J］. Materials Science and Engineering ， 2015 ， A641 ： 237 - 241 .

YANG W C ， JI S X ， ZHANG Q ， et al . Investigation of mechanical and corrosion properties of an Al-Zn-Mg-Cu alloy under various ageing conditions and interface analysis of η ′ precipitate ［J］. Materials & Design ， 2015 ， 85 ： 752 - 761 .

WANG S S ， JIANG J T ， FAN G H ， et al . Accelerated precipitation and growth of phases in an Al-Zn-Mg-Cu alloy processed by surface abrasion ［J］. Acta Materialia ， 2017 ， 131 ： 233 - 245 .

LEE S H ， JUNG J G ， BAIK S I ， et al . Precipitation strengthening in naturally aged Al-Zn-Mg-Cu alloy ［J］. Materials Science and Engineering ， 2021 ， A803 ： 140 719 .

PENG W F ， GAO Y H ， LI H ， et al . Effects of different initial states on dynamic tensile properties and microstructure of 7075 aluminum alloy ［J］. Materials Science and Engineering ， 2024 ， A891 ： 145 939 .

YANG H B ， QIAN Z ， ZHANG G J ， et al . The grain refinement performance of B-doped TiC on Zr-containing Al alloys ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2018 ， 731 ： 774 - 783 .

FANG H C ， LUO F H ， CHEN K H . Effect of intermetallic phases and recrystallization on the corrosion and fracture behavior of an Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Yb-Cr alloy ［J］. Materials Science and Engineering ， 2017 ， A684 ： 480 - 490 .

MA E ， WU X L . Tailoring heterogeneities in high-entropy alloys to promote strength-ductility synergy ［J］. Nature Communications ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 5 623 .

OU L ， LI L Y ， FAN C H ， et al . Enhancement of strength and ductility in 6061Al alloy processed by cross accumulative roll bonding ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2023 ， 33 （ 7 ）： 2 001 - 2 013 .

LIU T ， JIANG H T ， SUN H ， et al . Effects of rolling deformation on precipitation behavior and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu alloy ［J］. Materials Science and Engineering ， 2022 ， A847 ： 143 342 .

李海，陈鹏，王芝秀，等 . 时效对固溶+冷轧7075铝合金力学性能和显微组织的影响［J］. 中国有色金属学报， 2018 ， 28 （ 10 ）： 1 999 - 2 008 .

ZHANG Z ， WU Y Q ， HUANG F L . Extension of a shear-controlled ductile fracture criterion by considering the necking coalescence of voids ［J］. International Journal of Solids and Structures ， 2022 ， 236 ： 111 324 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Preparation and Microstructure Behavior of Magnesium Rare-earth Alloy Materials by Selective Laser Melting

Effects of Aging Treatment on Microstructure and Properties of Al-Si-Zn-Cu-Mg Alloy

Process and Performance of 7075 Aluminum Alloy Friction Stir Welding

Effects of Multi-step Aging on Mechanical Properties and Microstructure of QBe2 Beryllium Bronze

Effects of Hot Extrusion on Microstructure and Properties of Mg-2Zn-3Sn-0.5Nd Alloy

Related Author

SONG Ziyang

CHEN Liwen

JING Jianhui

ZHAO Yuan

WANG Xianting

HOU Hua

ZHAO Yuhong

HE Jian′gang

Related Institution

School of Materials Science and Engineering， MOE Jointly Collaborative Innovation Center for High-performance Al/Mg Based Materials， Shanxi Key Laboratory of Intelligent Casting and Advanced Forming for New Materials， North University of China

Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering， University of Science and Technology Beijing

School of Materials Science and Engineering， Taiyuan University of Science and Technology

Institute of Materials Intelligent Technology， Liaoning Academy of Materials

College of Materials Science and Engineering， Hubei University of Automotive Technology

AI问答

⁰