淬火水温对Al-Mg-Si系合金力学性能和耐腐蚀性的影响

发布时间：2021-03-26 02:37

　　采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和电化学性能测试等方法研究了固溶处理时冷却水温度对Al-Mg-Si系合金性能的影响。结果表明:固溶处理时,随着淬火水温的升高,合金的抗拉强度、屈服强度变化不明显,而合金的伸长率与硬度有所降低,即20℃水温淬火时合金具有良好的综合力学性能,显微硬度为129.4 HV0.3,抗拉强度为352.2 MPa,屈服强度为300.9 MPa;同时合金的抗晶间腐蚀性逐渐下降,而抗剥落腐蚀性影响不大,均为PC等级。因此,20℃水温淬火时合金具有最佳的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度为231.4μm,这与电化学性能测试结果相对应,此时的腐蚀电位最大,为-0.834 V。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(10)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

拉伸试样示意图

图2为不同水温淬火后合金试样的显微硬度和室温拉伸性能。由图2(a)可知，合金的显微硬度随着淬火水温的升高有所下降。20℃水温固溶淬火时，合金的硬度值达到最大值，为129.4 HV0.3;随着淬火水温分别升高至40、60和80℃，合金试样的显微硬度值对应分别下降至125.4、121.1和119.9 HV0.3;下降幅度分别为3.1%、6.4%和7.3%。由图2(b)的室温拉伸性能可以看出，试验合金的抗拉强度、屈服强度随淬火水温的升高波动不大，分别在352.2～342.2 MPa和300.9～294.3 MPa之间，且随淬火水温的升高而降低;在20℃水温固溶淬火时合金的抗拉强度和屈服强度最大，分别为352.2 MPa和300.9 MPa。试验合金的伸长率随着淬火水温的升高逐渐减小，20℃水温固溶淬火时伸长率最大为23.2%，至80℃时仅为17.3%。总的来说，淬火水温的升高不利于改善合金的综合力学性能。2.2 淬火水温对合金腐蚀性能的影响

一般情况下，高度定向的显微组织和适宜的腐蚀介质是引起铝合金剥落腐蚀的必要条件。为了更好地了解合金发生剥落腐蚀的腐蚀情况，本试验选取图4中合金试样发生点蚀的区域观察其腐蚀的三维形貌图(图5(a～d))。由图5可知，合金试样的腐蚀形貌三维图由红、绿、蓝、紫4种颜色组成，且代表的腐蚀高度依次递减。红色代表点蚀处腐蚀发生，合金表面凸起还未掉落;紫色处代表合金点蚀的中间区域，合金表面破裂，腐蚀穿过表层向内扩散。由图5(c) 60℃水温固溶淬火图可知，合金表面点蚀处明显凸起(如红色区域所示)，未出现深的腐蚀坑，其余区域表面平缓，没有腐蚀现象，抗剥落腐蚀性最好。与实际剥落腐蚀试验结果有较好的吻合。图4 试验合金经不同水温固溶淬火后的剥落腐蚀形貌

【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu含量对Al-Mg-Si合金显微组织及力学性能的影响[J]. 周珊,孙有平,王文熙,何江美.  金属热处理. 2019(03)
[2]淬火方式和时效工艺对Al-Mg-Si-Cu系合金性能影响[J]. 董颖,窦志家,康铭,张广明,刘施洋,景畔,史文彬.  有色金属加工. 2018(05)
[3]均匀化处理对Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织与性能的影响[J]. 周学浩,孙有平,张扬扬,王文熙,贺毅强,付静,何江美.  金属热处理. 2017(06)
[4]固溶温度对6181A铝合金板材显微组织和性能的影响[J]. 张放,刘艳芬,李继林,李永杰,王孟君.  铸造技术. 2017(05)
[5]固溶时效工艺对6016铝合金力学性能的影响及多目标优化[J]. 马严玮,王宝雨,校文超,周靖,康艺.  工程科学学报. 2017(01)
[6]热加工过程对Al-Mg-Si-Cu合金组织、织构演变及力学性能的影响（英文）[J]. 汪小锋,郭明星,曹零勇,罗晋如,张济山,庄林忠.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(06)
[7]不同时间固溶后6061铝合金中厚板的组织、性能及表面残余应力[J]. 李美春,邓运来,唐建国,万里,张新明.  机械工程材料. 2014(04)
[8]Mn含量对6061铝合金组织与力学性能的影响[J]. 张新明,柯彬,唐建国,刘胜胆,邓运来.  材料研究学报. 2013(04)
[9]Microstructural characteristics and aging response of Zn-containing Al-Mg-Si-Cu alloy[J]. Yuan-hua Cai,Cong Wang,Ji-shan Zhang.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2013(07)
[10]5083铝合金在3．5％NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究[J]. 单毅敏,罗兵辉,柏振海.  铝加工. 2007(01)



本文编号：3100781