回歸再時(shí)效中預(yù)時(shí)效對(duì)7050鋁合金熱軋板抗腐蝕性能的影響.pdf

1、20世紀(jì)70年代，美國(guó)Aloca公司開發(fā)出了合金強(qiáng)度、斷裂韌性及抗應(yīng)力腐蝕性能均較好的7050等第3代鋁合金，并作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用在航空航天工業(yè)。然而，7050鋁合金中厚板易產(chǎn)生剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂等腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重地制約了材料的廣泛應(yīng)用。本文以國(guó)產(chǎn)航空用7050鋁合金熱軋板為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，通過測(cè)定合金的硬度、電導(dǎo)率，進(jìn)行剝落腐蝕和慢應(yīng)變速率應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)，借助電化學(xué)手段表征和合金微觀組織形貌觀察，研究了回歸再時(shí)效(RRA)中預(yù)時(shí)效對(duì)7

2、050鋁合金抗腐蝕性能的影響，獲得了以下的主要結(jié)論:
　　(1)探明了單級(jí)時(shí)效時(shí)間對(duì)合金剝落腐蝕性能的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)在140℃單級(jí)時(shí)效溫度下，延長(zhǎng)單級(jí)時(shí)效時(shí)間，有利于合金抗腐蝕性能的提高，特別是當(dāng)合金處于過時(shí)效狀態(tài)時(shí)，抗剝落腐蝕性能較好。7050鋁合金經(jīng)過140℃/24h單級(jí)時(shí)效處理后（過時(shí)效狀態(tài)），在EXCO溶液中浸泡48h，剝落腐蝕等級(jí)為EA+。
　　(2)借助電化學(xué)手段對(duì)7050鋁合金的腐蝕性能進(jìn)行了表征。在140℃單

3、級(jí)時(shí)效溫度下，隨著時(shí)效時(shí)間增加，合金的穩(wěn)定開路電位(自腐蝕電位Ecorr)升高，由極化曲線得到腐蝕電流值icorr變小，電化學(xué)阻抗譜中容抗弧半徑增大，阻抗模值|Z|升高。這些電化學(xué)特征量表明7050鋁合金隨著單級(jí)時(shí)效時(shí)間增加，抗腐蝕性能提高。
　　(3)探求了預(yù)時(shí)效溫度對(duì)7050鋁合金應(yīng)力腐蝕性能的影響，優(yōu)化了預(yù)時(shí)效溫度。研究表明隨著預(yù)時(shí)效溫度升高，7050合金抗應(yīng)力腐蝕性能先增強(qiáng)后降低，預(yù)時(shí)效溫度為80℃，即預(yù)時(shí)效為稍微欠時(shí)效時(shí)

4、，合金抗應(yīng)力腐蝕性能較好，在緩慢應(yīng)變速率(10-6s-1)和3.5％NaCl溶液腐蝕介質(zhì)下，合金抗拉強(qiáng)度為473.5MPa，延伸率為10.67％，ISSRT指數(shù)為0.05824。
　　(4)從微觀組織角度解釋了合金抗應(yīng)力腐蝕性能隨預(yù)時(shí)效溫度變化的機(jī)理。隨著預(yù)時(shí)效溫度升高，RRA時(shí)效后7050鋁合金晶內(nèi)析出相從以GP區(qū)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐驭?相為主，不易造成應(yīng)力集中，對(duì)合金抗應(yīng)力腐蝕性能有利。同時(shí)晶界析出相逐漸粗化，晶界不連續(xù)，合金晶界上不

5、會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的陽極溶解過程，合金應(yīng)力腐蝕敏感性降低。但預(yù)時(shí)效溫度進(jìn)一步升高時(shí)，晶界會(huì)出現(xiàn)較寬的無沉淀析出帶PFZ（如預(yù)時(shí)效溫度為120℃時(shí)，RRA時(shí)效后合金晶界無沉淀析出帶PFZ寬度約為140nm），PFZ易導(dǎo)致應(yīng)力集中和陽極溶解過程，對(duì)合金抗應(yīng)力腐蝕性能不利。
　　(5)在優(yōu)化預(yù)時(shí)效溫度基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)時(shí)效時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)預(yù)時(shí)效溫度為80℃時(shí)，隨著預(yù)時(shí)效時(shí)間增加，RRA時(shí)效后7050鋁合金的ISSRT指數(shù)先降低，在24h時(shí)達(dá)到