Zr质量分数对7085铝合金组织和性能各向异性的影响

通过室温拉伸试验、腐蚀性能测试和光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等研究Zr质量分数对7085铝合金组织和性能各向异性的影响。研究结果表明:合金的强度随着Zr质量分数增加先增加再减小,Zr质量分数为0.12%时合金的强度出现峰值;添加Zr抑制合金再结晶,提高其强度和抗剥落腐蚀性能;挤压方向(L-T)力学性能均优于横向(T-L),Zr质量分数为0.12%时、各向异性最小;横截面的抗腐蚀性能优于长截面,Zr质量分数为0.14%时,抗腐蚀性能最佳且各向异性最小;合金的性能各向异性随Zr质量分数增加而先减小再后增大。Zr质量分数最佳添加范围为0.12%~0.14%,能保持高强度耐腐蚀性能并具有较低的各向异性。     

Zr原子分数对Ti基非晶复合材料腐蚀性能的影响

采用磁悬浮熔炼水冷铜坩埚-负压铜模吸铸法制备了(Ti_0.5Ni_0.5－xZr_x)₈₀Cu₂₀(x=0、0.02、0.04、0.06)非晶复合材料,分析了各种合金试样的相组成,测试了合金试样在人工海水和模拟人体的PBS溶液中的极化曲线,观察了电化学反应后的腐蚀形貌,分析电化学腐蚀产物并进行表征.结果表明:几种合金的组织都是非晶基体与晶体相组成的复合材料,晶体相为B2-Ti(Ni, Cu)奥氏体相和B19’-Ti(Ni,Cu)马氏体相.与晶态TC4合金相比,合金在两种溶液中均具有较好的耐蚀性,且随着Zr元素原子分数的增加,合金的腐蚀抗性也不断增强;当x=0.06时,合金的耐腐蚀性能最为优异,其自腐蚀电位高,为－0.218 V,热力学倾向小不易腐蚀,自腐蚀电流密度较低,为0.912 μA·cm^－2,极化电阻大,为3.4 MΩ·cm²,腐蚀的动力学速率低,且在PBS溶液中合金具有更优异的耐蚀性,在腐蚀形貌中未发现明显的点蚀坑.     

微量稀土元素Gd对7056铝合金 组织与腐蚀性能的影响

采用晶间腐蚀、应力腐蚀和电化学腐蚀试验,结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜,研究微量稀土元素Gd对7056铝合金微观组织与腐蚀性能的影响.实验结果表明:在7056铝合金中添加质量分数为0.11%Gd,形成L1_2-Al_3(Gd,Zr)弥散相,强烈阻碍位错与晶界运动,提高合金再结晶抗力,使基体保留更多的细小亚晶组织;相比于大角度晶界,亚晶界与晶内的腐蚀电位差更小,腐蚀驱动力减弱;相比于7056铝合金,7056-Gd铝合金具有更大的应力腐蚀抗力,其临界应力强度因子K_I由5.45 MPa·m~(1/2)增加至10.59 MPa·m~(1/2);两种合金的开路电位、电化学阻抗谱和循环极化曲线的监测结果具有一致性,均表明7056-Gd铝合金具有较好的耐腐蚀性能.     

预拉伸对7050铝合金腐蚀性能的影响

通过硬度、电导率、Tafel极化曲线、慢应变速率拉伸测试及光学显微镜、透射电镜组织观察,研究预拉伸变形量对7050铝合金板材强度和腐蚀性能的影响.研究结果表明:预拉伸引入大量位错,在时效过程中促进η平衡相的形核;随着预拉伸变形量的增大,晶内η相增多、粗化,合金的强度降低,电导率升高;随着预拉伸变形量增大,合金内的位错密度增大,空位浓度降低,晶界析出相间距先增大后减小,抗腐蚀性能先增大后减小;无沉淀析出带(PFZ)先变宽后消失,抗腐蚀性能先减小后增大;综合晶界析出相的分布和PFZ宽度的共同影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的抗腐蚀性能先逐渐减小后迅速降低.     

回归加热速率对7050铝合金组织及抗腐蚀性能的影响

采用电导率、抗腐蚀性能测试及透射电镜观察等手段,研究了回归再时效处理过程中回归加热速率(340,57及4.3 ℃·min-1)对7050铝合金组织与抗晶间腐蚀和应力腐蚀性能的影响. 研究发现,回归加热速率对7050铝合金的抗腐蚀性能有显著的影响,在顾及合金的综合力学性能的情况下,中等回归加热速率能使合金具有较好的抗腐蚀性能. 7050铝合金在中速(57 ℃·min-1)回归加热条件下,经适当地回归再时效处理后,晶间腐蚀最大深度为50 μm,等级为3级,比在340 ℃·min-1和4.3 ℃·min-1回归加热速率条件下具有更好的抗腐蚀性能,其晶界析出相为较粗大的非连续颗粒,并有较宽的无沉淀析出带.     

喷丸处理对6061铝合金抗腐蚀性能影响

将6061铝合金进行超声喷丸处理,喷丸时间分别为0、90、180、270 s。对喷丸面进行表面粗糙度、显微维氏硬度、残余应力测量,采用标准中性盐雾腐蚀试验探究不同喷丸处理试样的抗腐蚀行为,分析粗糙度、硬度、残余应力对其抗腐蚀性能的综合影响。试验结果表明:随着喷丸处理时长由90 s变至270 s,铝合金表面粗糙度逐渐降低,硬度在距喷丸表面0～600μm之间有较为明显的提高,表面残余应力有显著提高,并且粗糙度增加会促进盐雾腐蚀,硬度与残余应力升高会抑制盐雾腐蚀,盐雾腐蚀结果表明,在喷丸处理时长由0s变至270 s的4个试样中喷丸90 s时的盐雾腐蚀速率最快,而喷丸270 s时的试样盐雾腐蚀速率最慢。     

退火温度对淬火后冷轧5083铝合金组织及腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、电镜、慢应变拉伸、阳极极化及交流阻抗测试研究退火温度对淬火后冷轧5083铝合金耐蚀性的影响。研究结果表明:冷轧后在100℃和150℃退火40 min的5083铝合金仍呈变形组织特征,在局部变形区呈现连续分布的β相(Mg5Al8),合金具有较强应力腐蚀敏感性和较弱的耐点蚀能力;在200℃和250℃退火40 min后的合金,局部开始发生再结晶,但组织中仍包含由位错缠结而成的胞状亚组织,球状β相在晶内和晶界不连续分布,合金具有高的抗应力腐蚀和耐点蚀能力;在300℃和350℃退火40 min的5083铝合金,为完全再结晶组织,β相又趋于连续分布,合金抗应力腐蚀和耐点蚀能力变弱。     

热处理制度对7039铝合金抗腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究不同热处理制度下7039铝合金的力学性能及其在腐蚀液中浸泡后的腐蚀形貌.结合不同热处理制度后合金的腐蚀形貌与晶界析出相形貌,建立该系列合金晶界析出相形貌与腐蚀形貌的关系的示意模型.结果表明:在保持与T6处理的合金强度相当的基础上,经RRA处理可使抗腐蚀性能明显提高;在腐蚀液中浸泡腐蚀后,T6和RRA处理的合金表面呈成块状剥落腐蚀的现象,T73处理的合金呈点状腐蚀现象;T6处理后合金的纵向和横向最大腐蚀深度分别为378.53μm和31.91μm;T73处理的合金纵向和横向腐蚀深度分别为19.21 μm和8.07 μm:RRA处理的合金纵向和横向腐蚀深度分别为178.15 μm和15.38 μm.     

Sc与Zr对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织及力学性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu合金,在该合金的基础上,分别添加不同剂量的Sc,Zr和Sc+Zr得到了一系列合金,利用光学显微镜、万能试验机等设备观察分析其金相组织与力学性能.结果表明:分别添加Sc与Zr时,随着Sc与Zr添加量的升高,所得合金的抗拉强度逐渐升高,延伸率逐渐下降,当Sc与Zr的分别添加量增加到0.15%与0.25%时,合金抗拉强度分别为775 MPa与785 MPa,延伸率分别为9.95%与7.1%;复合添加Sc与Zr时,若Sc含量小于Zr时,随着Sc与Zr添加量的增加,所得合金的抗拉强度先上升后下降,延伸率逐渐下降,当添加量为0.04%Sc和0.1...     

晶粒组织对7020-T5铝合金型材强度和抗腐蚀性能的影响

通过室温拉伸试验、剥落腐蚀试验、慢应变速率拉伸试验和四点弯曲试验,并结合金相观察、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等微观组织分析技术,研究晶粒组织对7020-T5铝合金型材的强度、抗剥落腐蚀性能以及抗应力腐蚀性能的影响。研究结果表明：完全再结晶型材的室温拉伸强度较低,其抗剥落腐蚀性能达到N级,但型材的抗应力腐蚀性能严重恶化,应力腐蚀敏感指数I_SSRT为9.55%,四点弯曲试验中应力腐蚀裂纹沿着再结晶晶粒向内快速扩展,24 h即发生应力腐蚀断裂。表层粗晶和内部再结晶晶粒降低材料的力学性能,使应力腐蚀裂纹在型材表面深度方向上的扩展速率加快。晶粒细小、不含表层粗晶、再结晶分数低的均匀变形组织有利于获得更高的综合性能,具有该种晶粒组织的7020-T5铝合金型材的抗拉强度和屈服强度分别达到366.6 MPa和314.2 MPa,断后伸长率达到15.7%,抗剥落腐蚀性能达到PB级,应力腐蚀敏感指数I_SSRT为2.38%,四点弯曲应力腐蚀试验中表面产生腐蚀裂纹和发生应力腐蚀断裂的时间分别为580 h和1 736 h,抗应力腐蚀性能优异。     

逐步固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织和局部腐蚀性能的影响

针对目前Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理工艺中存在的不足,提出先低温保温后高温固溶的逐步固溶热处理工艺;通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析以及硬度、电导率测试,应力腐蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀性能测试,研究逐步固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金锻件的再结晶及局部腐蚀行为的影响。研究结果表明:与常规固溶相比,通过逐步固溶处理明显减少了合金再结晶体积分数;同时,通过逐步固溶处理可使Al-Zn-Mg-Cu合金晶间腐蚀、剥落腐蚀和抗应力腐蚀性能得到明显提高,且合金的硬度也有所提高。     

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。     

RRA处理对超高强铝合金抗应力腐蚀性能的影响

通过力学性能、电导率及拉伸应力腐蚀性能测试、扫描电镜及透射电镜观察,研究回归再时效（RRA）热处理工艺对一种新型低频电磁铸造合Al-9．99％Zn-1．72％Cu-2．5％MR-0．13％Zr（质量分数）的力学性能和抗应力腐蚀性能的影响,探讨RRA处理后合金的电导率与抗应力腐蚀性能的关系。研究结果表明：在峰值时效T6状态下合金强度高,但抗应力腐蚀性能差;采用合适的RRA热处理工艺既能使合金保持T6状态下的高强度的同时,又能显著改善合金的抗应力腐蚀性能;经回归7minRRA处理后合金的晶界类似T73态析出相聚集粗化,而晶内类似T6态析出相细小弥散分布,在拉伸应力为210MPa和3．0％NaCl＋o．5％H2O2腐蚀液中,共断裂时间大于720h,相应的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为195MPa,767MPa和9．1%,显示优越的综合性能。此外,RRA处理后合金的电导率与拉伸应力腐蚀性能为正相关。     

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。     

铝合金的组织结构对磁性能的影响

本文讨论了铝合金的组织结构对磁化率及磁性特征的影响。合金组织中的固溶体及化合物相具有的磁性特征和磁化率值以及它们在组织中的相对数量,是决定合金磁化率的主要因素。通常,铝固溶体具有顺磁性,抗磁性的溶质原子铜、锌等及类似锂、镁的顺磁性元素均能降低铝的顺磁磁化率值。铜与铝及其它元素形成的二元或多元化合物,大多具有抗磁性。合金的磁化率值随着抗磁性化合物数量的增多而降低。当化合物相的数量达到一定程度的情况下,合金的磁化率值可能接近或达到零值。此外,铝固溶体的晶粒大小及铝合金中常见的氧化夹杂物对合金磁化率值也会产生一定的影响。     

回归处理工艺对7050铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相及透射电镜观察等手段,研究回归处理工艺对7050铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响.研究结果表明:T6态合金硬度和强度很高,但抗晶间腐蚀能力较弱;与T6态相比,合金经较低温度长时间回归并再时效后,强度和抗晶间腐蚀性能都得到改善;合金经120 ℃/20 h预时效 190 ℃/60 min回归 120 ℃/24 h再时效处理后,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和晶间腐蚀最大深度分别为593 MPa,571 MPa,10.5%和0.05 mm,具有最佳的综合性能;经190 ℃/60 min回归和再时效处理后,合金晶内组织与T6态的组织相似,晶界析出相粗大且不连续分布,因此,合金强度最高,抗晶间腐蚀能力最强.     

晶粒组织对Al-Zn-Mg合金抗应力腐蚀性能的影响

通过四点弯曲应力腐蚀实验对Al-Zn-Mg合金挤压型材包含不同晶粒组织的试样进行应力腐蚀性能测试,并借助金相组织观察、电子背散射衍射以及透射电镜研究晶粒组织不均匀性对材料抗应力腐蚀性能的影响和作用机理。研究结果表明:Al-Zn-Mg合金挤压型材从表面至中心依次分布着粗晶组织、等轴晶组织和纤维状组织,其中粗晶组织和等轴晶组织的厚度分别约为60μm和750μm,再结晶分数和大角度晶界百分占比均从表面至中心逐渐降低;不同晶粒组织的抗应力腐蚀性能主要与晶粒粒度和晶界微观组织有关,相对于粗晶组织和等轴晶组织,纤维状组织由于再结晶行为受到抑制,晶粒粒度较小,大角度晶界较少,具有更离散的晶界析出相和较窄的无沉淀析出带,从而表现出更好的抗应力腐蚀性能。     

组织细化对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

镁合金在含电解质水溶液中较差的耐腐蚀性能极大地限制了其工程应用。该文以开发一种有效改进镁合金耐蚀性能的加工工艺为目的,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)对铸态AZ91镁合金的耐蚀性进行改性处理,并分析了微观组织细化对镁合金耐蚀性的影响规律。通过电化学实验分析发现,加工处理后镁合金在质量分数3.5%的NaCl水溶液中的极化阻抗Rp提高了约1倍。微观组织分析结果表明是因为镁合金中的第二相β-Mg_(17)Al_(12)的形态和分布的改变影响了镁合金的腐蚀过程。一方面,细化的阴极相β-Mg_(17)Al_(12)增大了阳极与阴极的面积比,弱化了镁合金中严重的电偶腐蚀倾向。另一方面,大量细小的第二相β-Mg_(17)Al_(12)在腐蚀过程中再沉积在镁合金的表面形成保护层,显著抑制了α-Mg基体的腐蚀扩展。     

Nd对AJ61镁合金微观组织及腐蚀性能的影响

采用真空熔炼、氩气保护的方法制备了AJ61-xNd镁合金,研究了稀土元素Nd对AJ61镁合金微观组织的影响规律.采用静态失重法、极化曲线法研究了AJ61-xNd镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.实验结果表明:随着Nd的加入,合金中出现Al2Nd、Al3Nd新相,合金晶粒得到细化,当Nd的质量分数为0.5%时合金晶粒最细.稀土元素Nd的加入显著降低了AJ61合金的腐蚀速度和腐蚀电流,提高了AJ61镁合金的平衡电位和腐蚀电位,显著改善了合金的耐腐蚀性能.在本实验范围内,当Nd质量分数为0.5%时,实验合金的耐腐蚀性能最好.