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、本論文主要通過摩擦磨損試驗、室溫力學(xué)性能測試、慢應(yīng)變速率拉伸試驗和交流阻抗譜分析,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、時效工藝對噴射成形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鋁合金無宏觀組織偏析,組織致密,晶粒細(xì)小且均勻;實

2、驗材料經(jīng)單級時效(120℃/24h)或雙級時效(120℃/8h+160℃/6h;120℃/8h+160℃/10h;120℃/8h+160℃/15h)處理,經(jīng)單級時效的布氏硬度可達(dá)202HB,抗壓強(qiáng)度為749.2524MPa,經(jīng)雙級時效的布氏硬度隨著二級時效時間的延長由185HB逐漸降至160HB;噴射態(tài)7055鋁合金的摩擦系數(shù)在整個實驗過程中都呈湍流狀波動,隨著溫度的升高這種湍流波動越來越劇烈;合金的平均摩擦系數(shù)μk也隨試驗溫度的升高逐

3、漸升高,室溫下平均摩擦系數(shù)μk為0.423872,試驗溫度為100℃和200℃時,μk分別為0.437228和0.602063,試驗溫度為300℃時摩擦系數(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。
　　相同時效工藝、不同的應(yīng)變速率和不同的腐蝕環(huán)境時,對于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,腐蝕液中鋁合金的強(qiáng)度相對于空氣中的抗拉強(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)二級時效時間延長至15h時,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,合金并未表現(xiàn)出明顯的塑性損失,對應(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,除了時效工藝為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。
　　通過浸泡試驗中進(jìn)入點蝕階段的時間對比,合金表面腐蝕顯微形貌,阻抗譜和波特圖