ECAP制備的6061鋁合金組織、性能和空泡腐蝕研究.pdf

1、空泡腐蝕(CE)作為一種長期影響過流部件的破壞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了水輪機(jī)、船用螺旋槳、水泵等關(guān)鍵部件的使用壽命。長期以來，人們一直在尋找新的耐空泡腐蝕材料。大塑性變形法(SPD)可以制備超細(xì)晶材料，提高材料的強(qiáng)度和硬度，但對材料的空泡腐蝕性能如何影響，還缺乏系統(tǒng)研究。因此，研究大塑性變形法制備的超細(xì)晶材料的空蝕性能具有重要意義。
　　6061鋁合金以其良好的強(qiáng)度、耐蝕性、成形性和可焊接性，得到了廣泛的應(yīng)用。本文以6061鋁合金作為研究

2、對象，在170℃下采用Bc方式ECAP工藝4道次獲得塊體超細(xì)晶鋁合金材料，并對ECAP前后6061鋁合金進(jìn)行空蝕實(shí)驗(yàn)。測試分析了ECAP前后6061鋁合金的力學(xué)性能和微觀組織變化、空蝕不同時(shí)間的失重量測試、腐蝕截面形貌分析、表面形貌分析、腐蝕層微觀組織演變，得到以下結(jié)論:
　　ECAP工藝可以提高材料的強(qiáng)度和硬度，但塑性卻有所降低。金相組織觀察表明，ECAP后的試樣內(nèi)部變形帶較多。透射電鏡(TEM)觀察到ECAP前的試樣內(nèi)部為等軸

3、晶粒組織，析出相沿晶和晶內(nèi)析出，無位錯(cuò)組織;ECAP后的試樣內(nèi)部多為大角度晶粒組織，部分晶粒內(nèi)部和晶界處有較多位錯(cuò)，晶界發(fā)生扭曲并出現(xiàn)大量等厚條紋。XRD和TEM分析表明，ECAP后的試樣析出相發(fā)生破碎，尺寸變小，由原先β"和β'相轉(zhuǎn)變成β-MgESi相。
　　空蝕實(shí)驗(yàn)表明，ECAP后的試樣具有較長的孕育期，是ECAP前試樣的750％，其單位時(shí)間累積失重量也明顯較少。截面形貌分析表明，ECAP前的試樣裂紋沿垂直表面擴(kuò)展，擴(kuò)展路徑短