7N01铝合金应力腐蚀行为研究

摘要

通过对7N01铝合金进行T4和T7热处理,选取材料的挤压方向(ED)和垂直挤压方向(ND)试样,利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、慢应变速率拉伸(SSRT)和电化学分析方法,研究了7N01铝合金的应力腐蚀(SCC)行为。结果表明:7N01-T4晶界无明显析出相,晶内存在少量粗大析出相,7N01-T7的晶间无析出带(PFZ)宽度为38 nm,晶内有大量弥散分布的细小析出相,主要为η(MgZn_(2))相;T7态的腐蚀速率高于T4态,LS面(long-short,长-短面,垂直于ND方向的面)的腐蚀速率高于ST面(short-transverse,短-横面,垂直于ED方向的面);在6.67×10^(-6)s^(-1)的应变速率下,T4态的SCC行为不明显,而T7态的SCC敏感性高于T4态,ED与ND的SCC敏感性相同;SCC敏感性来自于由腐蚀导致的性能损失和应力与腐蚀介质交互作用产生的附加敏感性,7N01-T7的ED与ND的附加敏感性指数分别为0.011和0.148;合金在3.5%NaCl溶液中慢拉伸后断口氢浓度为295×10^(-6),氢元素会降低材料的点蚀电位和增大其腐蚀电流密度,从而降低耐蚀性;氢造成T7态ED和ND试样的力学性能损失在I_(SCC)(应力腐蚀敏感性指数)中占比分别为84.7%和66.7%,且充氢断口特征与SCC断口相同,7N01-T7的主要应力腐蚀机制为氢致开裂。