两种典型航空铝合金结构材料腐蚀损伤行为研究

admin · 发表于前天 20:11

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本文主要研究了两种典型航空铝合金结构材料Al-Cu-Mg合金型材和Al-Zn-Mg-Cu合金厚板在腐蚀环境下的损伤行为，着重考察了加工及热处理方式对铝合金结构材料耐蚀性能的影响。采用恒载荷应力腐蚀拉伸实验的方法研究了表层具有粗晶层的Al-Cu-Mg合金型材在3.5% NaCl溶液中应力腐蚀行为，利用扫描电子显微镜（SEM）进行断口形貌分析，通过金相显微镜观察了合金表面粗晶层的微观组织形貌，使用三维立体显微镜系统对合金表面粗晶层的腐蚀形貌进行观察，并对合金耐蚀性能进行电化学表征。实验结果表明，表层具有粗晶的Al-Cu-Mg合金型材在该环境中表现出应力腐蚀敏感性，应力寿命曲线可用函数y=106exp(-x/90)+369表示，临近断裂应力约为369MPa；同时合金表面粗晶区晶粒粗大，表面暴露晶界少，能够提高合金的耐蚀性能。针对Al-Zn-Mg-Cu合金厚板热轧过程中组织流动存在不均匀性的现象，采用EXCO溶液全浸实验的方法研究了三种层间试样，即表层试样，9/10D层试样，1/2D层试样LT面腐蚀行为。通过实验过程形貌观测，腐蚀失重曲线拟合，腐蚀电化学性能表征，并结合各层合金金相组织观察，分析三种层间试样组织差异对腐蚀敏感性的影响。具体结果表明，Al-Zn-Mg-Cu合金厚板表层位置处的耐剥蚀性能最好，9/10D层次之，厚板中心层面耐剥蚀性能最差，再结晶晶界以及第二相析出的不均匀性是造成差异的主要原因。并且研究还表明EXCO溶液中H+离子及NO3-离子消耗，会导致试样腐蚀动力学发生一定变化。

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