7055鋁合金局部腐蝕后的力學(xué)性能研究.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu合金因其強(qiáng)度高密度低而廣泛用作飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料。在實(shí)際服役過程中,這些材料會(huì)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(xué)性能變化,這對評價(jià)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(xué)性能的影響規(guī)律,在光學(xué)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(chǔ)上對其影

2、響機(jī)理進(jìn)行了討論,獲得的主要結(jié)論如下:
　　(1)經(jīng)過晶間腐蝕浸泡后,T6、T73、RRA態(tài)的7055鋁合金板材的強(qiáng)度和伸長率都下降,伸長率的下降程度明顯高于強(qiáng)度。T6態(tài)的強(qiáng)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(dá)0.170mm,等級(jí)為4,后者的的最大腐蝕深度僅為0.093mm,等級(jí)為3級(jí);T73態(tài)主要發(fā)生了點(diǎn)蝕。
　　(2)經(jīng)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(qiáng)度下降近30％;RRA態(tài)的強(qiáng)度下降了約18%,但伸長率下降了約67%;T73態(tài)的強(qiáng)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(jí)分別為EB級(jí),EA級(jí)和PC級(jí)。
　　(3)晶間和剝落腐蝕后,板材表面產(chǎn)生了大量的腐蝕缺口和沿晶裂紋,拉伸時(shí)缺口處易產(chǎn)生應(yīng)力集中,增加了裂紋源的數(shù)量,同時(shí)沿晶腐蝕產(chǎn)生的氫可降低晶界的強(qiáng)度,因此腐蝕后板材的沿晶開裂比例增加,強(qiáng)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(guān)。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(kuò)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(kuò)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(jīng)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(qiáng)度和伸長率的下降程度明顯更大。

5、>　　(4)隨著剝落腐蝕時(shí)間的延長,RRA態(tài)扁平晶板材在最初的6h,強(qiáng)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(qiáng)度低于500MPa,伸長率只有1%左右;強(qiáng)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(shí)間(t)分別滿足以下關(guān)系:
　　隨著腐蝕時(shí)間的延長,板材的腐蝕深度不斷增加,表層出現(xiàn)的沿晶腐蝕裂紋增多,腐蝕形成的缺口加深,導(dǎo)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(fù)到腐蝕前的水