5052鋁合金變形行為及退火處理對其微觀組織與性能的影響.pdf

1、論文采用熱壓縮模擬、冷軋變形結(jié)合顯微硬度測試、金相及透射電鏡觀察等方式研究了5052鋁合金變形行為及不同退火處理對5052鋁合金力學(xué)性能及微觀組織結(jié)構(gòu)的影響。同時通過全浸腐蝕實驗及電化學(xué)阻抗譜測試研究了不同穩(wěn)定化退火處理對5052鋁合金腐蝕性能的影響，并采用模擬相制備、極化曲線測量、及模擬合金制備等方法研究了5XXX系鋁合金中β相(Al<,3>Mg<,2>)及鋁合金中另一種含Mg相S相(Al<,3>CuMg)在腐蝕過程中的作用機(jī)制。研究

2、表明： 1.隨應(yīng)變速率增加，5052鋁合金熱變形時發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的溫度提高。變形溫度提高及應(yīng)變速率降低，5052鋁合金熱變形將發(fā)生以動態(tài)再結(jié)晶為主的軟化過程；變形溫度降低及應(yīng)變速率提高，5052鋁合金將發(fā)生以動態(tài)回復(fù)為主的軟化過程。 2.5052合金高溫流變應(yīng)力行為可以用含Z參數(shù)的雙曲正弦函數(shù)形式較好的進(jìn)行描述，說明該合金塑性變形過程是一種類似于高溫蠕變的熱激活過程。其熱變形激活能AH值為182.454KJ/mol。

3、 3.5052鋁合金鑄軋退火板材在后續(xù)冷軋變形過程中，隨著變形量的增加，板材的硬度不斷上升，變形逐漸困難。當(dāng)冷軋變形量達(dá)到60％時，板材邊部開始出現(xiàn)微裂紋，此時板材的顯微硬度值也達(dá)到一個相對的高峰。當(dāng)變形量達(dá)到80％時，邊部開裂非常明顯。因此，5052鋁合金鑄軋退火板材在冷軋變形量達(dá)到約60％時需要進(jìn)行中間退火以軟化變形組織，恢復(fù)其塑性。 4.5052鋁合金鑄軋退火板材在冷變形40％時再結(jié)晶退火溫度約為350℃；當(dāng)冷軋變形量

4、≥60％時其再結(jié)晶溫度趨于下降(約為325℃)。 5.穩(wěn)定化退火處理后的5052鋁合金板材耐蝕性能非常好，在實驗所設(shè)計的范圍(120℃-320℃穩(wěn)定化退火及100℃/1周敏化處理)內(nèi)，5052鋁合金中無陽極相B相析出，合金只發(fā)生了點(diǎn)蝕而未有剝落腐蝕發(fā)生，且穩(wěn)定化退火溫度的變化及敏化處理對5052鋁合金腐蝕性能影響較小。 6.含Mg相在鋁合金腐蝕過程中存在兩種作用機(jī)制： 1)5XXX系鋁合金中β相(只含活性元素Mg

5、及Al)在整個腐蝕過程中相對于周圍鋁基體一直作陽極，陽極溶解和腐蝕主要發(fā)生在β相上。 2)對于同時含有活性元素Mg和惰性元素Cu的S相而言，在腐蝕過程中存在一個動態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制。在腐蝕開始階段，S相粒子對于鋁合金基體呈陽極，S相發(fā)生陽極溶解。隨著腐蝕的繼續(xù)進(jìn)行，S相中的Mg元素優(yōu)先溶解，留下富Cu的腐蝕殘余物，這個過程使得S相電位向正向移動并最終導(dǎo)致S相由陽極轉(zhuǎn)換為陰極。這導(dǎo)致了在隨后的階段里，S相周圍的鋁基體發(fā)生陽極溶解和腐蝕。