7055铝合金腐蚀行为与微观结构间关系的研究

摘要

Al-Zn-Mg-(Cu)合金属于一种可热处理强化型铝合金，由于其具有比强度高，成型性和焊接性能良好等优点，被广泛应用于航空航天和交通运输等领域，但此类合金在腐蚀性的环境中容易遭受局部腐蚀（点蚀、晶间腐蚀、剥落腐蚀）。合金局部腐蚀行为与其微观结构之间有很大关系。因此本文采用晶间腐蚀测试、剥落腐蚀测试、硬度测试、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了：(1)人工时效温度和时效时间对7055铝合金微观结构和腐蚀行为的影响；(2)淬火转移时间对7055-T6铝合金微观结构和腐蚀行为的影响；(3)固溶前冷轧变形量对7055铝合金微观结构和腐蚀行为的影响。主要结果如下：
　　(1) TEM准原位浸泡腐蚀结果表明，合金在120℃时效时晶界析出相优先发生腐蚀；而合金在400℃时效时，晶界析出相周围PFZ优先发生腐蚀。
　　(2)随着时效温度和时效时间的改变，合金腐蚀形貌会以以下序列转变：典型晶间腐蚀形貌（120℃时效早期）；类点蚀形貌（120℃长时间时效及200℃时效）；准晶间腐蚀形貌（400℃时效）。TEM及元素面扫描结果显示，合金在120℃时效早期，晶界析出相 Cu含量低及晶界析出相间距小，导致腐蚀沿晶界扩展速率远大于晶内，其腐蚀形貌表现为典型晶间腐蚀形貌；合金在120℃长时间时效及200℃时效时，晶界析出相 Cu含量的提升导致其和晶内腐蚀电位差异降低，腐蚀沿晶界扩展速率与沿晶内扩展速率无明显差异，其腐蚀形貌表现为类点蚀形貌；合金在400℃时效时，此时 Cu元素几乎都偏聚于晶界析出相中，PFZ贫 Cu，晶界析出相腐蚀电位反而高于 PFZ的腐蚀电位，导致 PFZ阳极溶解，其腐蚀形貌表现为准晶间腐蚀形貌。
　　(3)随着淬火转移时间的延长，7055-T6态铝合金抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能降低。快速淬火条件下，7055-T6态铝合金晶界析出相相对于晶内有一定程度 Cu元素的富集，导致其和晶内腐蚀电位差异降低，其腐蚀形貌表现为类点蚀形貌；随着淬火转移时间延长至20s，此时 Cu元素在晶界和晶内均匀分布，腐蚀沿晶界扩展速率远大于晶内，其腐蚀形貌表现为典型晶间腐蚀形貌；继续延长淬火转移时间至240s， PFZ贫 Cu，导致腐蚀沿着 PFZ进行扩展，其腐蚀形貌表现为典型晶间腐蚀形貌。
　　(4)随着固溶前冷轧变形量的增大，固溶时效后合金晶粒尺寸逐渐减小，晶界析出相变得更加不连续分布，材料抗晶间腐蚀性能逐渐提高。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 Al-Zn-Mg-(Cu)合金概述

1.2 Al-Zn-Mg-(Cu)合金析出序列和强化机制

1.3 Al-Zn-Mg-(Cu)合金局部腐蚀研究

1.4 Al-Zn-Mg(Cu)合金热处理工艺对其局部腐蚀行为的影响

1.5 Al-Zn-Mg-(Cu)合金热加工工艺对其局部腐蚀行为的影响

1.6 本论文的研究目的和内容

第2章 实验合金和实验方法

2.1 实验原料

2.2 显微组织分析

2.3 性能测试

第3章 人工时效对7 0 55铝合金微观结构和腐蚀行为的影响

3.1 引言

3.2 实验热加工和热处理过程

3.3 横截面腐蚀形貌表征

3.4 微观结构表征

3.5 分析与讨论

3.6 本章小结

第四章 淬火转移时间对7055-T6铝合金微观结构和腐蚀行为的影响

4.1 引言

4.2 实验过程

4.3 实验结果

4.4 分析与讨论

4.5 本章小节

第五章 固溶前冷轧变形量对7 05 5铝合金微观结构与性能的影响

5.1 引言

5.2 实验热处理及热加工过程

5.3 实验结果

5.4 分析与讨论

5.5 本章小节

结论

参考文献

致谢

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