Al-Zn-Mg-Cu铝合金热处理后的拉伸与晶间腐蚀性能

发布时间：2017-05-11 05:05

  本文关键词：Al-Zn-Mg-Cu铝合金热处理后的拉伸与晶间腐蚀性能，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超高强度铝合金主要是指Al-Zn-Mg-Cu系合金,其抗拉强度可超过500MPa,由于高的比强度、比刚度和加工性能优异,使之广泛应用于各个领域尤其是航空航天事业,是这个行业最重要的结构材料之一。Al-Zn-Mg-Cu合金因其强度高密度低而广泛用作飞机的结构材料。在实际服役过程中,这些材料会不可避免的发生腐蚀,因此不仅要研究这些材料的耐蚀性能还要研究其被腐蚀后的力学性能变化,这对评价材料的可靠性及寿命具有十分重要的意义。本实验通过显微硬度与拉伸试验、光学显微镜及扫描电镜观察,研究了强化固溶(470℃×2h+480℃×2h+490℃×2h)后T6(120℃×24h)和T76时效(120℃×5h+153℃×16h)对Al-6Zn-2Mg-2Cu铝合金硬度、拉伸性能与晶间腐蚀性能的影响。另外,对晶间腐蚀动力学及腐蚀速率也进行了研究。研究结果表明:Al-6Zn-2Mg-2Cu铝合金经固溶+T76时效后,晶内第二相细小弥散分布所占体积分数较大,几乎均匀分布在整个晶内,且有连续分布的晶界析出物,晶粒尺寸更为细小;而经固溶+T6时效后,其晶内第二相颗粒较大,呈偏聚分布于晶内,而晶界的析出物则呈断续状分布,晶粒更大。T6态Al-6Zn-2Mg-2Cu铝合金的抗拉强度为570MPa,伸长率为10.10%;T76态的抗拉强度为545MPa,伸长率为11.97%,相对于T6态Al-6Zn-2Mg-2Cu铝合金,在强度基本保持不变的基础上,塑性提高了18.7%。两种时效条件下合金经6h腐蚀的最大腐蚀深度均符合正态分布,而不符合极值分布,失重动力学方程分别为:T6时效条件下,y=0.2826x0.6106;T76时效条件下,y=0.2435x0.6495。深度动力学方程分别为:T6时效条件下,y=7.72673x0.43702;T76时效条件下,y=6.43898x0.43698。两种时效状态下的合金腐蚀速率均在0~1.5h之内的腐蚀速率急剧增大,之后开始下降且下降的趋势逐渐变缓。T6时效条件下,年平均腐蚀速率为0.0513mm/a,不确定度为0.45%;T76时效条件下,年平均腐蚀速率为0.0339mm/a,不确定度为0.44%,精确度均相对较高。
【关键词】：Al-6Zn-2Mg-2Cu 强化固溶 拉伸性能 晶间腐蚀
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG166.3;TG146.21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 铝及铝合金的概况9-10
• 1.1.1 铝合金的分类9
• 1.1.2 铝及铝合金的特点9-10
• 1.1.3 铝合金的应用10
• 1.2 铝合金热处理工艺的发展10-11
• 1.2.1 均匀化10-11
• 1.2.2 固溶处理11
• 1.2.3 时效11
• 1.2.4 深冷处理11
• 1.2.5 形变热处理11
• 1.3 铝合金晶间腐蚀11-16
• 1.3.1 铝合金晶间腐蚀的组织和性能11-13
• 1.3.2 热处理对铝合金抗晶间腐蚀性能的影响13-16
• 1.4 本课题的意义及研究内容16-18
• 第2章 实验材料，，设备及实验方法18-23
• 2.1 实验材料18
• 2.2 实验设备18
• 2.3 实验方法18-23
• 2.3.1 合金的制备18
• 2.3.2 材料的热处理18-19
• 2.3.3 硬度的测量19
• 2.3.4 金相试样的制备及显微组织的分析19
• 2.3.5 材料的拉伸实验及断口分析19-20
• 2.3.6 晶间腐蚀20-22
• 2.3.7 全浸实验22-23
• 第3章 实验结果及分析23-59
• 3.1 铸态组织及相分析23-24
• 3.2 不同热处理后材料的显微组织24-25
• 3.3 材料的力学性能25-28
• 3.4 不同热处理条件下拉伸断口形貌与分析28-30
• 3.4.1 固溶+时效前Al-6Zn-2Mg-2Cu合金的拉伸断裂28-29
• 3.4.2 固溶后不同时效条件下试样断口形貌观察与分析29-30
• 3.5 Al-6Zn-2Mg-2Cu合金的晶间腐蚀30-59
• 3.5.1 Al-6Zn-2Mg-2Cu合金晶间腐蚀后的组织形貌30-32
• 3.5.2 Al-6Zn-2Mg-2Cu合金晶间腐蚀6小时后的形貌、深度分析32-45
• 3.5.3 Al-6Zn-2Mg-2Cu合金晶间腐蚀的失重动力学45-49
• 3.5.4 Al-6Zn-2Mg-2Cu合金晶间腐蚀的深度动力学49-54
• 3.5.5 Al-6Zn-2Mg-2Cu合金的全浸实验54-59
• 第4章 结论59-60
• 参考文献60-66
• 致谢66

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