Abstract This work examines the necessary process parameters for die quenching (DQ) during hot stamping and subsequent age hardening and paint bake cycle (PBC) response for two alloys: AA7075 and a developmental 7xxx alloy (referred to as AA7xxx), with a lower Chromium content, higher Zirconium content and higher Zinc-to-Magnesium ratio in comparison to AA7075. For both alloys, a minimum solutionizing time of 8 min was found to be required, along with a minimum quench rate of 56 °C/s and 27 °C/s for AA7075 and AA7xxx, respectively. Two-step aging treatments, leveraging a paint bake cycle (PBC) of 177 °C for 30 min as the second step, were considered after die quenching and were devised to achieve T6- or T76-level strengths. For AA7075, an aging treatment of 120 °C for 8 h, followed by the paint bake cycle (PBC) produced strength levels similar to a T6 temper. DSC experiments showed that the microstructure from this heat treatment was similar to a peak-aged T6 temper. For AA7xxx, a treatment of 100 °C for 4 h and followed by the paint bake produced a strength similar to a T76 temper, while 120 °C for 3 h followed by the paint bake yielded T6 strength levels. The properties of the custom aging treatments were validated through tensile tests. The resulting stress-strain curves show that it is possible to achieve T6 or T76 properties using a custom aging treatment incorporating the PBC that is 65–83% shorter than standard T6 or T76 treatments.

中文翻译：

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AA7075 和 D-7xxx 热冲压工艺参数以实现高性能老化产品

摘要 这项工作研究了两种合金在热冲压和随后的时效硬化和烤漆循环 (PBC) 响应期间模具淬火 (DQ) 的必要工艺参数：AA7075 和开发中的 7xxx 合金（称为 AA7xxx），具有较低的铬与 AA7075 相比，更高的锆含量和更高的锌镁比。对于这两种合金，发现需要 8 分钟的最短固溶时间，AA7075 和 AA7xxx 的最低淬火速率分别为 56 °C/s 和 27 °C/s。两步时效处理，利用 177 °C 30 分钟的油漆烘烤循环 (PBC) 作为第二步，考虑在模具淬火后进行，并设计为达到 T6 或 T76 级强度。对于 AA7075，120 °C 时效处理 8 h，随后的烤漆循环 (PBC) 产生的强度水平类似于 T6 回火。DSC 实验表明，这种热处理的微观结构类似于峰值时效 T6 回火。对于 AA7xxx，在 100 °C 下处理 4 小时，然后进行烤漆产生类似于 T76 回火的强度，而在 120 °C 下进行 3 小时烘烤，然后进行烤漆产生 T6 强度水平。定制时效处理的特性通过拉伸试验得到验证。所得应力-应变曲线表明，使用定制的时效处理结合 PBC 可以实现 T6 或 T76 性能，该处理比标准 T6 或 T76 处理短 65-83%。100 °C 处理 4 小时，然后进行烤漆处理，产生的强度类似于 T76 回火，而 120 °C 处理 3 小时，然后进行烤漆处理，产生 T6 强度水平。定制时效处理的特性通过拉伸试验得到验证。所得应力-应变曲线表明，使用定制的时效处理结合 PBC 可以实现 T6 或 T76 性能，该处理比标准 T6 或 T76 处理短 65-83%。在 100 °C 下处理 4 小时，然后进行烤漆产生的强度类似于 T76 回火，而在 120 °C 下进行 3 小时烘烤，然后进行烤漆产生 T6 强度水平。定制时效处理的特性通过拉伸试验得到验证。所得应力-应变曲线表明，使用定制的时效处理结合 PBC 可以实现 T6 或 T76 性能，该处理比标准 T6 或 T76 处理短 65-83%。