7055鋁合金局部腐蝕后的力學性能研究.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu合金因其強度高密度低而廣泛用作飛機的結構材料。在實際服役過程中,這些材料會不可避免的發(fā)生腐蝕,因此不僅要研究這些材料的耐蝕性能還要研究其被腐蝕后的力學性能變化,這對評價材料的可靠性及壽命具有十分重要的意義。
　　本文中以具有不同微觀組織的7055鋁合金板材為對象,采用加速腐蝕的方法研究了晶間腐蝕和剝落腐蝕對其室溫力學性能的影響規(guī)律,在光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜、透射電子顯微鏡等系列檢測分析的基礎上對其影

2、響機理進行了討論,獲得的主要結論如下:
　　(1)經過晶間腐蝕浸泡后,T6、T73、RRA態(tài)的7055鋁合金板材的強度和伸長率都下降,伸長率的下降程度明顯高于強度。T6態(tài)的強度和伸長率的下降程度最大,RRA態(tài)的次之,T73態(tài)的最低。T6態(tài)和RRA態(tài)板材有明顯的晶間腐蝕跡象,但前者的最大深度達0.170mm,等級為4,后者的的最大腐蝕深度僅為0.093mm,等級為3級;T73態(tài)主要發(fā)生了點蝕。
　　(2)經過剝落腐蝕后,T6態(tài)

3、板材拉伸過程發(fā)生脆性斷裂,抗拉強度下降近30％;RRA態(tài)的強度下降了約18%,但伸長率下降了約67%;T73態(tài)的強度和伸長率下降程度最低,分別約為14%和40%。三種狀態(tài)的板材的剝落腐蝕等級分別為EB級,EA級和PC級。
　　(3)晶間和剝落腐蝕后,板材表面產生了大量的腐蝕缺口和沿晶裂紋,拉伸時缺口處易產生應力集中,增加了裂紋源的數量,同時沿晶腐蝕產生的氫可降低晶界的強度,因此腐蝕后板材的沿晶開裂比例增加,強度尤其是伸長率顯著下降

4、。局部腐蝕對板材的這種影響主要與其中晶粒組織和晶界第二相狀態(tài)有關。T6態(tài)板材中晶界第二相分布連續(xù),有利于腐蝕及裂紋沿晶的快速擴展,因此腐蝕后拉伸性能下降程度最高;而RRA態(tài)和T73態(tài)板材中晶界第二相粗化、分布不連續(xù),有利于延緩腐蝕及裂紋的沿晶擴展,因此腐蝕后的拉伸性能下降程度更低。扁平晶較等軸晶更易發(fā)生剝落腐蝕,因此雖都經過 RRA處理,具有扁平晶的板材,腐蝕后的拉伸性能較等軸晶板材的更低,且腐蝕后強度和伸長率的下降程度明顯更大。

5、>　　(4)隨著剝落腐蝕時間的延長,RRA態(tài)扁平晶板材在最初的6h,強度和伸長率迅速降低,而后緩慢降低;腐蝕24h后,板材的抗拉強度低于500MPa,伸長率只有1%左右;強度的降低程度顯著低于伸長率。拉伸性能的降低程度與腐蝕時間(t)分別滿足以下關系:
　　隨著腐蝕時間的延長,板材的腐蝕深度不斷增加,表層出現的沿晶腐蝕裂紋增多,腐蝕形成的缺口加深,導致拉伸性能不斷降低。將樣品表面的腐蝕損傷區(qū)域磨掉后,其拉伸性能仍未恢復到腐蝕前的水