微观组织对2A14铝合金轮毂力学性能和腐蚀性能的影响
发布时间：2020-12-25 08:33
通过电子背散射衍射(EBSD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、室温拉伸、浸泡腐蚀、电化学极化等测试分析方法,研究了2A14铝合金轮毂内部不同区域上微观组织的差异及其对力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,2A14铝合金轮毂的芯部和1/4层的晶粒尺寸分别是113和54μm,再结晶分数分别是16%和36%。1/4层的合金相和时效析出相的含量都大于芯部,其中两种时效析出相(θ’和Q相)的数量密度均为芯部的2倍左右。芯部具有较大的晶粒尺寸和较少的时效析出相,因此具有较低的力学性能。同时,芯部相对于1/4层具有较少的合金相和较大的晶界相间距,因而芯部的电化学腐蚀和晶间腐蚀倾向均低于1/4层。
【文章来源】：有色金属工程. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
2A14铝合金轮毂的取样位置示意图
2A14铝合金轮毂内不同位置的晶内析出相和晶界形貌如图4所示。根据图4并结合选取电子衍射斑，2A14铝合金内的晶内的时效析出相包括针状的θ’相、θ相和尺寸很小的板条状Q相。A位置有三种时效析出相，包括亚稳相θ’相、稳定相θ相和Q相；晶界析出相粗大且不连续。B位置主要有两种时效析出相，包括亚稳相θ’相和Q相；晶界析出相较小且连续程度相对于芯部明显增加。此外，从图4(a)(b）中的选取衍射斑中还发现亮度存在差异的芒线，图4(b）中更亮的芒线表明了B位置上有更多GP区的析出[13]。2A14铝合金在T6状态下有两种主要的时效强化相（θ’相和Q相[6]），其不同位置处的数量密度和平均尺寸统计于表2中。从表2中可以看出，A、B位置上析出相的尺寸差异不大，但A位置的两种析出相的数量密度均小于B。在进行固溶热处理时，大型铝合金轮毂尺寸较大，淬火转移时间较久。由于A位置的淬火冷却速率低于B，使得A位置更多的析出相从过饱和固溶体中脱溶析出，消耗更多的过饱和溶质原子，致使时效过程中析出相形核率降低，析出相数量减少[10]。
图5是2A14铝合金轮毂内不同位置的动电位极化曲线。经过Tafel方程拟合后得到的电化学参数如表4所示。可以看出A位置的自腐蚀电位较B位置的正，电流密度较B位置小一个数量级。2A14铝合金具有多相体系，因此在进行电化学极化反应时，腐蚀体系是由多种不同电化学电位的相和晶界共同建立。三种合金相和晶界的体系在A、B位置都存在。其中，θ相和Q相的电化学自腐蚀电位都较基体更正，含Mn、Si的Al12(MnSi)2(FeCu）与基体电位接近[15-16]。在腐蚀性环境中，合金相都作为阴极而使基体出现阳极溶解。因此，合金相数量和含量的差异是造成电流密度差异的主要原因。根据合金相形貌及统计结果，B位置具有更多的合金相位点和含量，因此其电流密度较高。2.6浸泡腐蚀
【参考文献】：
期刊论文
[1]冷轧变形量对2A14铝合金高筒件时效析出行为及力学性能的影响[J]. 胡彬,易幼平,黄始全,何海林,王并乡,郭万富. 材料导报. 2019(24)
[2]Understanding the galvanic corrosion of the Q-phase/Al couple using SVET and SIET[J]. Alexander I.Ikeuba,Bo Zhang,Jianqiu Wang,En-Hou Han,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2019(07)
[3]差温轧制工艺对7050铝合金厚板组织与性能的影响[J]. 叶凌英,黄心悦,范世通,张研,邓运来. 中南大学学报(自然科学版). 2018(09)
[4]Corrosion behavior of the friction-stir-welded joints of 2A14-T6 aluminum alloy[J]. Hai-long Qin,Hua Zhang,Da-tong Sun,Qian-yu Zhuang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(06)
[5]7050铝合金厚板织构、拉伸性能及断裂韧性的不均匀性[J]. 张新明,韩念梅,刘胜胆,宋丰轩,曾瑞林,黄乐瑜. 中国有色金属学报. 2010(02)
本文编号：2937301
【文章来源】：有色金属工程. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
2A14铝合金轮毂的取样位置示意图
2A14铝合金轮毂内不同位置的晶内析出相和晶界形貌如图4所示。根据图4并结合选取电子衍射斑，2A14铝合金内的晶内的时效析出相包括针状的θ’相、θ相和尺寸很小的板条状Q相。A位置有三种时效析出相，包括亚稳相θ’相、稳定相θ相和Q相；晶界析出相粗大且不连续。B位置主要有两种时效析出相，包括亚稳相θ’相和Q相；晶界析出相较小且连续程度相对于芯部明显增加。此外，从图4(a)(b）中的选取衍射斑中还发现亮度存在差异的芒线，图4(b）中更亮的芒线表明了B位置上有更多GP区的析出[13]。2A14铝合金在T6状态下有两种主要的时效强化相（θ’相和Q相[6]），其不同位置处的数量密度和平均尺寸统计于表2中。从表2中可以看出，A、B位置上析出相的尺寸差异不大，但A位置的两种析出相的数量密度均小于B。在进行固溶热处理时，大型铝合金轮毂尺寸较大，淬火转移时间较久。由于A位置的淬火冷却速率低于B，使得A位置更多的析出相从过饱和固溶体中脱溶析出，消耗更多的过饱和溶质原子，致使时效过程中析出相形核率降低，析出相数量减少[10]。
图5是2A14铝合金轮毂内不同位置的动电位极化曲线。经过Tafel方程拟合后得到的电化学参数如表4所示。可以看出A位置的自腐蚀电位较B位置的正，电流密度较B位置小一个数量级。2A14铝合金具有多相体系，因此在进行电化学极化反应时，腐蚀体系是由多种不同电化学电位的相和晶界共同建立。三种合金相和晶界的体系在A、B位置都存在。其中，θ相和Q相的电化学自腐蚀电位都较基体更正，含Mn、Si的Al12(MnSi)2(FeCu）与基体电位接近[15-16]。在腐蚀性环境中，合金相都作为阴极而使基体出现阳极溶解。因此，合金相数量和含量的差异是造成电流密度差异的主要原因。根据合金相形貌及统计结果，B位置具有更多的合金相位点和含量，因此其电流密度较高。2.6浸泡腐蚀
【参考文献】：
期刊论文
[1]冷轧变形量对2A14铝合金高筒件时效析出行为及力学性能的影响[J]. 胡彬,易幼平,黄始全,何海林,王并乡,郭万富. 材料导报. 2019(24)
[2]Understanding the galvanic corrosion of the Q-phase/Al couple using SVET and SIET[J]. Alexander I.Ikeuba,Bo Zhang,Jianqiu Wang,En-Hou Han,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2019(07)
[3]差温轧制工艺对7050铝合金厚板组织与性能的影响[J]. 叶凌英,黄心悦,范世通,张研,邓运来. 中南大学学报(自然科学版). 2018(09)
[4]Corrosion behavior of the friction-stir-welded joints of 2A14-T6 aluminum alloy[J]. Hai-long Qin,Hua Zhang,Da-tong Sun,Qian-yu Zhuang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(06)
[5]7050铝合金厚板织构、拉伸性能及断裂韧性的不均匀性[J]. 张新明,韩念梅,刘胜胆,宋丰轩,曾瑞林,黄乐瑜. 中国有色金属学报. 2010(02)
本文编号：2937301
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