淬火介质对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响

采用显微硬度测试与透射电镜分析,研究淬火介质对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响.结果表明:采用空气、沸水和室温水(20 ℃)淬火后,各合金在时效过程中都表现出3个阶段时效特性:欠时效、峰值时效及过时效.合金经空气淬火并峰值时效后,晶界析出相呈不连续分布,且无沉淀析出带的平均宽度为100 nm;合金经室温水淬并峰值时效后,晶界析出相呈链状连续分布,无沉淀析出带平均宽度为60 nm;经室温水(20 ℃)淬火并峰值时效后合金抗剥落腐蚀性能最好,经100 ℃水淬火并峰值时效后的合金次之,经空气淬火并峰值时效后的合金抗剥落腐蚀性能最差.     

断续时效对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金抗腐蚀性能的影响

采用晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学分析和透射电子显微分析技术等研究断续时效处理对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金微观组织与抗腐蚀性能的影响。研究结果表明:断续时效处理能够细化合金晶内和晶界析出相。单级时效试样晶界粗大的析出相呈不连续分布,晶界结构相当于一个宽大的无沉淀析出相(PFZ)上不连续分布着粗大的析出相。断续时效试样晶界细小的析出相呈链状分布,将晶界两边的PFZ隔离成2部分,腐蚀通道变窄,腐蚀电流密度减小,合金的抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀能力均得到提高。     

含钪Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金的腐蚀行为和电化学阻抗谱特征

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和极化曲线试验,结合电化学阻抗谱(EIS)测量,研究不同时效处理对含钪超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性的影响。研究结果表明:在自然时效状态下,合金腐蚀敏感性最大;人工时效处理的合金,其腐蚀敏感性随时效时间的延长而降低,相应时效态合金在EXCO溶液中恒电位极化曲线分析,也得出相同的结论。晶界析出相和晶界无沉淀析出带(PFZ)是影响合金腐蚀性能的主要因素。随着时效时间的延长,η′和S′相逐渐向平衡的η和S相转变,晶界析出相粗化并呈链状分布,PFZ变宽等均有助于降低合金的腐蚀敏感性。合金的电化学阻抗谱(EIS)演变对腐蚀类型的转变具有规律的反映,可以用来对合金的腐蚀性能进行快速、无损的检测。     

淬火水温对7B50铝合金厚板组织和强韧性的影响

采用室温拉伸测试、断裂韧性测试并结合扫描电镜及透射电镜等组织分析方法，研究淬火水温（20~60 ℃）对7B50铝合金厚板组织和强韧性的影响，并探究不同时效处理制度对淬火水温的敏感性.研究结果表明： 7B50合金的室温拉伸性能对淬火水温不敏感，但断裂韧度随淬火水温改变变化显著，当淬火水温从60 ℃降至20 ℃时，峰时效态和过时效态合金的断裂韧性分别增加12.9%和11.4%.当淬火水温较高（40 ℃和60 ℃）时，与过时效态合金相比，峰时效态合金的断裂韧性对淬火水温更敏感.透射电镜观察揭示了晶界组织的差异导致的合金断裂韧度的变化.随着淬火水温降低，淬火态合金的晶界脱溶析出相尺寸逐渐减小，并且在时效处理后使晶界析出相尺寸减小、无沉淀析出带宽度变窄，特别是峰时效态合金的晶界析出相尺寸和晶界无沉淀析出带宽度随温度变化更为显著.     

AZ31B镁合金TIG和MIG焊接接头组织性能比较分析

研究了AZ31B镁合金钨极氩弧焊(TIG)和熔化极氩弧焊(MIG)焊接接头组织及性能。在厚度为8.0 mm的AZ31B镁合金板材上分别进行了填丝TIG和MIG两种焊接试验,分析了AZ31B镁合金两种焊接工艺以及接头焊缝的微观组织和显微硬度。试验结果表明,填丝TIG焊缝成形良好;MIG焊接时有飞溅现象,焊缝成形不及TIG均匀。TIG和MIG焊接接头的相组成与母材的相组成一致。MIG焊接热影响区HAZ的晶内析出相弥散分布,焊缝区晶界析出相连续分布;而且MIG焊接接头的显微硬度值较TIG焊接时要高,焊接接头的力学性能有所提高。     

2219铝合金焊缝组织及其对力学性能的影响

针对厚度为4 mm的2219-T87铝合金进行惰性气体钨极保护焊(Tungsten inert gas arcwelding,TIGAW)试验研究,分析焊缝的组织结构及力学性能。拉伸试验结果显示,接头试样平均屈服强度为母材的49.3%,平均抗拉强度为母材的67.8%,断后伸长率为母材的18.5%。测试了焊接试样各区域的显微硬度,测试结果表明焊缝区域硬度高于其他部位,其中熔合线和热影响区之间的显微硬度最低,同时焊接试样的整体区域硬度均比母材低。对焊接试样进行腐蚀试验,发现接头焊缝区抗腐蚀能力明显强于母材。要提高2219铝合金焊接性能,需改进焊接工艺,减少熔合区以及热影响区的粗大晶粒的形成,解决CuAl2相的偏析等问题。     

7050超高强铝合金蠕变时效成形行为与性能研究

对7050超高强铝合金进行蠕变时效处理,采用维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等试验对其力学性能与腐蚀行为进行研究,采用光学显微镜和透射电子显微镜对微观组织进行观察,研究蠕变时效对合金微观组织与性能的影响。结果表明：合金的稳态蠕变速率随温度的升高和应力的增大而逐渐升高,时效温度是影响合金蠕变速率和抗腐蚀性能的主要因素。7050超高强铝合金的稳态蠕变速率与蠕变应力和蠕变温度的关系可以表示为：$ \dot \varepsilon = {e^{12.226}}{\sigma ^{1.66}}{\rm{exp}}( - 120\;536/RT) $。蠕变时效处理后,合金的维氏硬度、抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能均得到提高。合金在120 ℃和140 ℃下蠕变时效后,维氏硬度和抗腐蚀性能都保持在较高的水平,160 ℃下合金的维氏硬度和抗腐蚀性能均较低。人工时效后,7050超高强铝合金中的主要强化相为大量弥散分布的η′相,蠕变时效后,晶内和晶界析出相尺寸略有减小,晶界析出相分布不连续,电化学腐蚀速率减小,合金抗腐蚀性能提高。     

固溶后降温预析出对7A55铝合金力学及腐蚀性能的影响

采用硬度测试、电导率测试及透射电镜研究固溶后降温预析出处理对7A55铝合金板材力学和腐蚀性能的影响。研究结果表明:随着预析出处理温度降低,基体析出相粗化且密度变小,导致合金时效后硬度和强度降低;晶界析出的平衡相由连续链状分布逐渐变为不连续分布,连续网状的腐蚀通道转变为断续的腐蚀点,7A55铝合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能提高。     

淬火速率对Al-5Zn-3Mg-1Cu铝合金厚板剥落腐蚀的影响

采用末端淬火和腐蚀浸泡方法研究了淬火速率对Al-5Zn-3Mg-1Cu铝合金厚板剥落腐蚀性能的影响,结合金相显微镜、透射电镜和扫描透射电镜微观组织表征对影响机理进行了分析和探讨.Al-5Zn-3Mg-1Cu铝合金的剥落腐蚀性能随淬火速率的减小(2 160℃/min→100℃/min)而下降,腐蚀等级由P级变为ED级,最大腐蚀深度从15μm增加至530μm.淬火速率减小导致晶界析出相数量增加,其中Zn,Mg元素含量上升,无沉淀析出带宽化,是剥落腐蚀性能下降的主要原因.     

2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头在酸性介质中的腐蚀行为

2219铝合金可作为火箭燃料贮箱的主要结构材料,搅拌摩擦焊是其理想的焊接方法之一。目前对2219铝合金搅拌摩擦焊接头在酸性介质中的腐蚀问题鲜有报道。该文采用极化曲线和浸泡腐蚀实验对2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头在0.5mol/L NaCl溶液(pH 2)中的腐蚀行为进行了研究,并通过光学轮廓仪分析了腐蚀形貌、腐蚀深度和密度。结果表明:与母材相比,热影响区的腐蚀行为出现了分化,远缝区耐蚀性能下降,而近缝区耐蚀性能提高;热机械影响区和焊核区的耐蚀性能提高。由于母材和热影响区远缝区的腐蚀电位更负,对接头其他区域起到了阴极保护作用。与中性介质相比,酸性介质中主要的阴极反应为析氢反应,降低了接头各区的腐蚀电位和点蚀电位。     

2219-T87铝合金TIG焊缝摩擦塞补焊接头组织及性能

采用摩擦塞补焊工艺,对8,mm厚的2219-T87铝合金TIG焊缝进行焊接实验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察接头的焊缝成型、显微组织和强化相转变,通过硬度测试、拉伸试验、断口观测研究接头的力学性能和断裂特征.结果表明:摩擦塞补焊接头可分为塞棒区、塞棒热力影响区、再结晶区、热力影响区、热影响区和母材区/TIG焊缝区6部分;接头热影响区和热力影响区的强化相粗化,发生局部软化,垂直于TIG焊缝方向的最低硬度(95.1,HV)出现在热力影响区,平行于TIG焊缝方向的最低硬度(75.3,HV)出现在热影响区;接头的抗拉强度可达321.3,MPa,断后伸长率可达2.8%,,分别为母材的72.2%,和28.0%,;拉伸试样断裂位置为热力影响区,断口呈剪切韧窝,属于塑性断裂.     

时效温度对Fe-Ni-Cr沉淀强化合金焊缝显微组织及力学性能的影响

采用OM、SEM等手段表征不同时效处理工艺下Fe-Ni基沉淀强化奥氏体合金焊缝显微组织;采用硬度显微仪表征时效温度对焊件力学性能的影响.结果表明:焊缝区分为垂直于焊接方向的柱状晶区和焊缝中心细小的等轴晶区,柱状晶区与等轴晶区有明显的分界线.同样保温8 h,当时效温度为640℃时,焊缝柱状晶区和等轴晶区均匀分布着细小的γ′颗粒,且晶界及晶内不存在η相的析出;随着时效温度的升高,晶界及晶内逐渐析出片状η相;当时效温度达到740℃时,晶界析出大量大尺寸片状η相.同时,γ′相的数量随着η相的析出而减少,η相的析出是以牺牲γ′相为代价的.因此,时效处理的保温温度应低于740℃.显微硬度测试结果表明,时效处理后的焊件硬度得到了显著提升.     

2519铝合金薄板在不同时效状态的抗晶间腐蚀能力

研究了2519铝合金薄板经165 ℃不同时效状态的晶间腐蚀情况,分析了产生不同腐蚀情况的组织原因.研究结果表明:欠时效状态有明显的晶间腐蚀;而峰值时效或过时效状态无晶间腐蚀敏感性,且样品的峰值时效状态晶间腐蚀比过时效状态严重;欠时效状态下,晶界上具有较宽的无沉淀带,且析出粗大的沉淀相;而峰值时效和过时效状态下无沉淀带很窄,晶界上有较细小且离散均匀分布的第2相粒子;晶间腐蚀是作为阳极的贫铜区发生腐蚀形成溶解通道所致;贫铜区越宽,晶间腐蚀越严重,且其中大的脱溶相也降低了晶界的耐蚀能力.     

预拉伸对7085铝合金力学及局部腐蚀性能的影响

采用硬度测试、室温拉伸、极化曲线、晶间腐蚀(IGC)和剥落腐蚀(EXCO)浸泡实验研究预拉伸对7085铝合金力学性能及局部腐蚀性能的影响,结合金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描透射电镜(STEM)及差示扫描量热法(DSC)等显微组织表征结果探讨和分析其影响机理。研究结果表明:经室温拉伸变形2.5%预拉伸后,合金时效后晶内η′强化相粒径增加,但体积分数增加,硬度和强度变化不大;合金晶界η相粒径、间距及其中Zn和Cu元素摩尔分数增加,晶界无沉淀析出带宽度增加;η相中Zn元素摩尔分数的显著增加和晶界无沉淀析出带宽化增大了腐蚀萌生概率和腐蚀沿晶扩展速率,降低了晶间腐蚀和剥落腐蚀性能。     

时效工艺对7A52铝合金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响

采用恒温浸泡方法、极化曲线测量、金相和透射电镜技术研究不同时效温度和不同时效时间处理7A52铝合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为。研究结果表明：7A52铝合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性随着时效温度的升高和时效时间的增加而减小;腐蚀敏感性随着时效温度的变化由大到小的顺序为：自然时效,100℃/24 h（欠时效）,120℃/24 h（峰时效）,150℃/24 h（过时效）;在120℃时效条件下,腐蚀敏感性随时效时间的变化由大到小的顺序为：120℃/16 h（欠时效）,120℃/24 h（峰时效）,120℃/60 h（过时效）;合金的腐蚀敏感性与晶界析出相（MgZn2）和无沉淀析出带（PFZ）的特征有关;晶界析出相呈链状分布时合金腐蚀敏感性大,晶界析出相尺寸越大,分布越不连续,PFZ越宽,合金腐蚀敏感性越小。     

2219-T87铝合金TIG焊缝拉拔式摩擦塞补焊接头的微观组织及力学性能分析

本文研究了6 mm厚2219-T87铝合金TIG焊缝拉拔式摩擦塞补焊接头的微观组织,析出相演变规律以及力学性能。当使用7000 r/min主轴转速,12 mm进给量以及20–22 kN 轴向拉力时,焊接接头成形良好且无焊接缺陷,塞棒与试板之间通过再结晶的方式形成了冶金结合。根据微观组织特征不同,接头可划分为热影响区、热机械影响区、再结晶区、TIG焊缝-热影响区以及TIG焊缝-热机械影响区。TIG焊缝-热机械影响区晶粒受到焊接过程中塞棒旋转挤压作用而发生剧烈塑性变形。热机械影响区发生软化的主要原因是θ'相的溶解以及θ相的粗化。拉伸试验结果表明,轴向拉力为22 kN时,对应接头抗拉强度最高,为237 MPa;接头在TIG焊缝–热机械影响区发生断裂。断口形貌分析表明接头具有良好的塑性与韧性。     

Ly12铝合金化铣蚀坑形成机理

研究了淬火转移时间与８ｍｍ厚Ｌｙ１２铝合金板化铣蚀坑出现的关系。发现瞬间淬火时，合金化铣不产生蚀坑；淬火转移时间稍长时，合金化铣将产生蚀坑。合金出现蚀坑时，微观组织上沿晶界有第二相析出。第二相沿晶界析出导致晶界抗腐蚀性能降低，是引起合金化铣时产生蚀坑的基本原因。     

分离电弧AA-TIG焊焊缝组织及性能

分离电弧AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding)是一种新型高效的焊接方法,该方法利用辅助电弧在待焊焊道表面预熔生成一道氧化层,再进行普通TIG焊,可显著增加焊缝熔深.通过改变辅助电弧中活性混合气体O2的含量,研究焊缝组织及性能与O2引入量的关系.结果表明:焊缝组织为奥氏体及少量的铁素体,铁素体中还析出了σ相.焊缝的抗拉强度与母材相近.当O2引入量超过2L.min-1时,焊缝的低温冲击韧性降低较多,这与焊缝中铁素体增多,析出的σ相增加以及形成氧化物夹渣有关.     

喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的时效行为

系统研究了喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金在不同时效处理条件下的显微组织与力学性能.结果表明:自然时效合金在晶界处已析出强化相;单级时效合金随时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化;双级时效合金的析出相进一步粗化,并且晶界析出相为断续特征;回归再时效合金具有较细的晶内组织及类似于双级时效的晶界组织.同时发现,双级时效合金的抗拉强度比峰时效合金的强度下降了13%左右,而回归再时效合金的强度优于峰时效合金的强度.     

Fe对2219铝合金锻件组织与性能的影响

采用超声半连续铸造方法制备了3种不同杂质Fe质量分数的2219铝合金铸锭,并结合OM、SEM、力学拉伸实验、电化学实验等分析测试方法,研究了Fe质量分数对2219铝合金组织和性能的影响.结果表明,当Fe元素超过一定质量分数后,有Al_7Cu_2(FeMn)相析出,且残余结晶相体积分数增加,导致合金强塑性与耐腐蚀性能下降. 2219铝合金的室温断裂行为主要由Al_7Cu_2(FeMn)相的脆断、Al_2Cu相在锻造过程中所形成的裂纹源扩展方向及粗大结晶相与基体界面结合强度低三方面因素综合影响.