噴射成形7055鋁合金應(yīng)力腐蝕與電化學(xué)腐蝕性能研究.pdf

1、本論文主要通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn)、室溫力學(xué)性能測(cè)試、慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)和交流阻抗譜分析,采用光學(xué)顯微鏡、摩擦磨損儀、掃描電鏡、能譜和電化學(xué)交流阻抗譜等手段對(duì)噴射成形7055鋁合金的組織、成分、拉伸斷口和合金腐蝕表面形貌等進(jìn)行了分析,研究了噴射成形7055鋁合金的摩擦磨損性能、時(shí)效工藝對(duì)噴射成形7055鋁合金抗應(yīng)力腐蝕性能以及抗電化學(xué)腐蝕性能的影響。
　　噴射成形態(tài)相比于傳統(tǒng)鑄造態(tài)7055鋁合金無(wú)宏觀組織偏析,組織致密,晶粒細(xì)小且均勻;實(shí)

2、驗(yàn)材料經(jīng)單級(jí)時(shí)效(120℃/24h)或雙級(jí)時(shí)效(120℃/8h+160℃/6h;120℃/8h+160℃/10h;120℃/8h+160℃/15h)處理,經(jīng)單級(jí)時(shí)效的布氏硬度可達(dá)202HB,抗壓強(qiáng)度為749.2524MPa,經(jīng)雙級(jí)時(shí)效的布氏硬度隨著二級(jí)時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)由185HB逐漸降至160HB;噴射態(tài)7055鋁合金的摩擦系數(shù)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都呈湍流狀波動(dòng),隨著溫度的升高這種湍流波動(dòng)越來(lái)越劇烈;合金的平均摩擦系數(shù)μk也隨試驗(yàn)溫度的升高逐

3、漸升高,室溫下平均摩擦系數(shù)μk為0.423872,試驗(yàn)溫度為100℃和200℃時(shí),μk分別為0.437228和0.602063,試驗(yàn)溫度為300℃時(shí)摩擦系數(shù)μk接近極限值1.00;合金的黏著磨損形式也隨著試驗(yàn)溫度的升高由一般黏著磨損向擦傷磨損和膠合磨損轉(zhuǎn)變。
　　相同時(shí)效工藝、不同的應(yīng)變速率和不同的腐蝕環(huán)境時(shí),對(duì)于1.0x10-6 S-1、0.8x10-6 S-1、0.5x10-6 S-1、0.2x10-6 S-1四種拉伸速率,只

4、有應(yīng)變速率為0.5x10-6 S-1時(shí),腐蝕液中鋁合金的強(qiáng)度相對(duì)于空氣中的抗拉強(qiáng)度降低較為明顯,合金的塑性損失大大提高,達(dá)到-30％左右,此時(shí)合金的應(yīng)力腐蝕敏感性最大,抗應(yīng)力腐蝕能力差;當(dāng)二級(jí)時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)至15h時(shí),合金抗拉強(qiáng)度大大降低,抗拉強(qiáng)度約為580MPa,延伸率顯著提高,應(yīng)變量達(dá)到5mm,即使應(yīng)變速率為0.5x10-6 S-1時(shí),合金并未表現(xiàn)出明顯的塑性損失,對(duì)應(yīng)力腐蝕變得不敏感,抗應(yīng)力腐蝕性能顯著提高;應(yīng)變速率為0.5x10-

5、6 S-1時(shí),除了時(shí)效工藝為120℃/8h+160℃/15h的試樣拉伸斷口形貌經(jīng)SEM分析表明,空氣中拉伸斷口為韌性斷裂,而腐蝕介質(zhì)中拉伸斷口則表現(xiàn)為準(zhǔn)解理脆性斷裂,因此,合金的應(yīng)力腐蝕斷裂機(jī)制為準(zhǔn)解理斷裂;陽(yáng)極溶解理論和氫致斷裂機(jī)理協(xié)同作用使噴射成形7055鋁合金發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂。氫脆決定裂紋的擴(kuò)展,陽(yáng)極溶解則產(chǎn)生臨界缺陷,促進(jìn)氫的放電、遷移和氫脆。
　　通過(guò)浸泡試驗(yàn)中進(jìn)入點(diǎn)蝕階段的時(shí)間對(duì)比,合金表面腐蝕顯微形貌,阻抗譜和波特圖