热处理和预变形对AA2099铝锂合金局部腐蚀行为的影响研究

发布时间：2017-09-15 12:26

  本文关键词：热处理和预变形对AA2099铝锂合金局部腐蚀行为的影响研究

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【摘要】：新型铝锂合金因其具有低密度、高刚度、良好的加工性能正逐步应用于航空航天领域,可显著提高飞机的有效载荷和燃油效率。但因Li元素的加入,铝锂合金极易在潮湿或盐雾环境中发生局部腐蚀。目前针对新型合金腐蚀行为的研究报道较少,相关研究工作仍处于起步阶段。本文以Alcoa和西南铝业提供的新型铝锂合金AA2099为研究对象,采用化学浸泡、动电位及恒电位极化等方法,并结合扫描电子显微镜(SEM)研究了热处理工艺和变形量对合金组织和腐蚀行为的影响。主要研究结论如下:1、Alcoa固溶(SHT)以及T3、T6和T8态试样的晶粒均沿着挤压方向呈带状分布;硬度和自腐蚀电位分别为128.5GPa、146.3GPa、155.5GPa、188GPa和-0.648V、-0.653V、-0.7V、-0.736V,硬度与腐蚀电位的变化趋势一致,说明时效强化显著影响合金的自腐蚀电位。经动电位极化后,SHT和T3试样的局部腐蚀形貌为典型的晶体学腐蚀;而T6和T8的局部腐蚀则为晶界和晶粒的择优腐蚀。2、国产固溶(SHT)及T3、T6和T8态试样在硬度、组织和腐蚀行为等方面的变化趋势与Alcoa相同状态的试样一致。但组织较Alcoa更不均匀,有异常长大的粗大晶粒;T8试样的部分粗大晶粒含有与挤压方向夹角为48°、56°、66°及77°的滑移带,其局部腐蚀为与挤压或拉伸方向呈一定夹角的平行腐蚀区域,表明T8试样的局部腐蚀与滑移带组织相关。3、3%、6%及9%冷拉伸对国产SHT试样的组织、腐蚀行为影响不大,晶粒沿着挤压方向呈条带状分布,硬度均接近120GPa,开路电位为-0.6V,腐蚀形貌为晶体学腐蚀。4、对SHT试样进行不同时间的时效处理(4h、24h、96h),合金硬度先增加随后降低,最大值为24h试样时的162GPa;腐蚀倾向性依次增大,自腐蚀电位分别为-0.67V、-0.70V和-0.72V;腐蚀行为差异显著,4h试样为表层剥蚀,24h试样为网状的晶界腐蚀和蜂窝状的晶内腐蚀,96h试样为严重的蜂窝状腐蚀,网状的晶界腐蚀基本消失。5、对3%冷拉伸国产试样进行不同时间的时效处理(4h、24h、96h),合金硬度先增加随后降低,最大值为24h试样的176GPa;腐蚀倾向性依次增大,自腐蚀电位分别为-0.68 V、-0.72 V和-0.735V;腐蚀行为差异显著,4h试样为网状的晶界腐蚀和蜂窝状的晶内腐蚀,24h和96h试样为严重的蜂窝状腐蚀。
【关键词】：AA2099铝锂合金 热处理 预变形 局部腐蚀
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V252.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 铝锂合金的发展概况11-12
• 1.3 铝锂合金的微观组织12-15
• 1.4 铝锂合金的热处理工艺15-16
• 1.4.1 固溶处理15
• 1.4.2 时效处理15-16
• 1.4.3 形变时效处理16
• 1.5 铝锂合金的腐蚀行为及机理16-20
• 1.5.1 铝锂合金腐蚀行为研究现状16-19
• 1.5.2 腐蚀研究方法19-20
• 1.6 本课题的研究意义和主要研究内容20-22
• 2 实验材料及方法22-26
• 2.1 实验材料22-23
• 2.2 试验方法23-26
• 2.2.1 材料的组织观察23-24
• 2.2.2 固溶处理24
• 2.2.3 预拉伸变形24
• 2.2.4 时效处理24
• 2.2.5 硬度测试24-25
• 2.2.7 浸泡试验25
• 2.2.8 电化学试验25-26
• 3 热处理工艺对AlcoaAA2099铝锂合金腐蚀行为的影响26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 组织结构26-27
• 3.3 硬度27-28
• 3.4 浸泡28-31
• 3.5 动电位极化31-35
• 3.6 本章小结35-38
• 4 热处理工艺对国产AA2099铝锂合金腐蚀行为的影响38-52
• 4.1 引言38
• 4.2 组织结构38-41
• 4.3 硬度41-42
• 4.4 浸泡42-45
• 4.5 动电位极化45-48
• 4.6 T8试样腐蚀行为的分析48-50
• 4.7 本章小结50-52
• 5 预变形及时效对国产AA2099铝锂合金腐蚀行为的影响52-74
• 5.1 引言52
• 5.2 不同变形量对局部腐蚀行为的影响52-60
• 5.2.1 组织结构52-53
• 5.2.2 硬度53-54
• 5.2.3 动电位极化54-55
• 5.2.4 恒压极化55-60
• 5.3 时效对SHT试样腐蚀行为的影响60-66
• 5.3.1 硬度60-61
• 5.3.2 动电位极化61-64
• 5.3.3 恒电压极化64-66
• 5.4 时效时间对 3%试样腐蚀行为的影响66-72
• 5.4.1 硬度66-67
• 5.4.2 动电位极化67-70
• 5.4.3 恒电位极化70-72
• 5.5 本章小结72-74
• 6 结论与展望74-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-82
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果82

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本文编号：856541