高速列車用6系鋁合金應(yīng)力腐蝕性能研究.pdf

1、近年來6系鋁合金在高速列車上應(yīng)用廣泛，它代替鋼材實現(xiàn)了車輛的輕量化，但6系鋁合金易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象，現(xiàn)階段缺乏相關(guān)機理研究和數(shù)據(jù)匯集。在應(yīng)力腐蝕試驗中，通常對鋁合金尺寸有著嚴格的要求，要滿足平面應(yīng)變狀態(tài)，但是多數(shù)已加工成型的車用鋁合金型材和板材在實驗室條件中由于尺寸原因達不到該應(yīng)力狀態(tài)，因此對于如何在實驗室條件下采用小尺寸鋁合金測量應(yīng)力腐蝕相關(guān)指標的方法的研究很有意義。
　　本文對6N01和6082鋁合金在3.5％NaCl腐蝕液中

2、通過三點加載試驗、自加載懸臂梁試驗、慢拉伸試驗和恒載荷試驗進行應(yīng)力腐蝕指標測量，通過體式顯微鏡觀察表面和裂紋形貌，通過SEM掃描腐蝕斷口形貌等進行相關(guān)機理研究。
　　研究結(jié)果表明:采用平面應(yīng)力條件下小尺寸（薄板）試樣可以代替平面應(yīng)變條件下大尺寸（厚板）試樣進行應(yīng)力腐蝕臨界強度因子KISCC的測量，通過公式推導(dǎo)計算并利用自加載試驗、三點加載試驗和恒載荷試驗進行公式驗證和修訂。試驗得到6N01KISCC為20.51±1.02MPa·√

3、m，應(yīng)力腐蝕敏感指數(shù)ISSRT為0.28,6082KISCC為24.13±0.25MPa·√m，ISSRT為0.10，合金中第二相的分布越均勻，抗應(yīng)力腐蝕性能越強。對Mn、Cr含量不同的6N01進行三點加載和慢拉伸試驗得到含0.05％Mn、0.01％Cr的6N01表面腐蝕面積率達到85.3％，屈服強度為135MPa，應(yīng)力腐蝕敏感指數(shù)ISSRT為0.36,含0.2％Mn、0.05％Cr的6N01腐蝕面積率約為62.6％，屈服強度為150M

4、Pa，應(yīng)力腐蝕敏感指數(shù)ISSRT為0.28,Mn、Cr含量較高時可以提高鋁合金抗應(yīng)力腐蝕性能。通過自加載試驗和三點加載試驗研究熱處理狀態(tài)對鋁合金應(yīng)力腐蝕性能的影響得6N01-T4態(tài)KISCC為20.49±0.50MPa·√m，T5態(tài)KISCC為19.64±0.50MPa·√m，T5態(tài)析出相多為連續(xù)分布在晶界處，與基材形成微電池，同時為電解質(zhì)離子提供了晶界上的通道，加速電化學(xué)腐蝕過程，導(dǎo)致晶界發(fā)生應(yīng)力腐蝕;T4、T5態(tài)應(yīng)力腐蝕斷口均呈現(xiàn)明

5、顯的泥狀花樣，腐蝕介質(zhì)附著在晶界處造成沿晶界腐蝕斷裂，同時存在二次裂紋造成穿晶斷裂，為典型的脆性斷裂。焊接接頭的存在提高了鋁合金的應(yīng)力腐蝕敏感性，對6N01焊接件三點加載試驗得到其熱影響區(qū)與焊縫區(qū)應(yīng)力腐蝕面積率可達80～90％，腐蝕失重比達到0.035％，其中熱影響區(qū)的腐蝕率最高;對6082焊接件慢拉伸試驗得到焊接后其應(yīng)力腐蝕敏感指數(shù)提高到0.32,斷面收縮率比從93.4％降到83.4％，KISCC降到17.92±0.25MPa·√m，