Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金腐蚀行为与机理研究

发布时间：2021-10-09 06:52

　　Al-Cu-Mg-Ag合金作为一种在传统2系耐热铝合金基础上发展起来的新型航空用耐热铝合金,以其优良的耐高温性能,在航空航天领域具有广阔的应用前景。腐蚀作为材料失效的一种主要形式,对合金在实际工程中的应用具有重要的影响。2系铝合金腐蚀敏感性较高,研究并提高其耐腐蚀性能具有重要的理论和实际意义。本文以铸锭冶金的方法制备了Al-Cu-Mg-Ag合金,通过晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学分析、金相组织观察和透射电子显微分析等方法研究合金元素、轧制工艺和热处理制度对合金的耐腐蚀性能以及微观组织的影响,得到以下结果:随着Mg含量的增加,合金的时效硬化过程加快;固溶态合金的再结晶晶粒尺寸变大;Al-Cu-Mg-Ag合金中晶内和晶界析出相细化,晶内析出相体积分数增加;PFZ与基体的电位差增加,抗晶间腐蚀能力降低;受PFZ与基体电位差和由腐蚀产物导致的晶界楔入力两个因素的影响,合金抗剥落腐蚀性能先降低后提高。随着Ag含量的增加,合金的时效硬化过程加快,沉淀相从大量的θ’相和少量的Ω相变成大量的Ω相和少量的θ’相;PFZ的宽度减小,相应的合金的腐蚀通道变窄,合金耐晶间腐蚀和剥落腐蚀性能增强。增大冷轧变形量能够... 

【文章来源】：河北工程大学河北省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 Al-Cu-Mg-Ag合金发展概况
    1.3 Al-Cu-Mg-Ag合金元素
        1.3.1 Cu元素
        1.3.2 Mg元素
        1.3.3 Ag元素
        1.3.4 Mn、Zr、Ti、Cr等过渡族元素
        1.3.5 稀土元素
        1.3.6 杂质元素
    1.4 Al-Cu-Mg-Ag合金析出相
        1.4.1 θ相
        1.4.2 Ω 相
    1.5 Al-Cu-Mg-Ag合金热处理
        1.5.1 均匀化
        1.5.2 固溶处理
        1.5.3 时效处理
    1.6 Al-Cu-Mg-Ag合金的性能研究
        1.6.1 Al-Cu-Mg-Ag合金的力学性能
        1.6.2 Al-Cu-Mg-Ag合金的耐腐蚀性能
    1.7 本文的主要研究内容和目的
第2章 合金制备与实验方法
    2.1 合金制备
        2.1.1 成分设计
        2.1.2 热处理
        2.1.3 不同实验材料准备
    2.2 分析测试方法
        2.2.1 维氏硬度测试
        2.2.2 晶间腐蚀
        2.2.3 剥落腐蚀
        2.2.4 电化学测试
        2.2.5 金相组织观察
        2.2.6 TEM组织观察
第3章 合金元素对Al-Cu-Mg-Ag合金腐蚀性能的影响
    3.1 Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响
        3.1.1 时效硬化曲线
        3.1.2 晶间腐蚀
        3.1.3 剥落腐蚀
        3.1.4 电化学分析
        3.1.5 TEM观察
        3.1.6 金相观察
        3.1.7 分析与讨论
    3.2 Ag含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响
        3.2.1 时效硬化曲线
        3.2.2 晶间腐蚀
        3.2.3 剥落腐蚀
        3.2.4 电化学分析
        3.2.5 TEM观察
        3.2.6 金相观察
        3.2.7 分析与讨论
    3.3 本章小结
第4章 冷轧变形对Al-Cu-Mg-Ag合金腐蚀性能的影响
    4.1 时效硬化曲线
    4.2 晶间腐蚀
    4.3 剥落腐蚀
    4.4 TEM观察
    4.5 金相观察
    4.6 分析与讨论
    4.7 本章小结
第5章 热处理对Al-Cu-Mg-Ag合金腐蚀性能的影响
    5.1 固溶处理对Al-Cu-Mg-Ag合金的组织与性能影响
        5.1.1 晶间腐蚀
        5.1.2 剥落腐蚀
        5.1.3 TEM观察
        5.1.4 金相观察
        5.1.5 电化学分析
        5.1.6 分析与讨论
    5.2 预变形时效对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响
        5.2.1 时效硬化曲线
        5.2.2 晶间腐蚀
        5.2.3 剥落腐蚀
        5.2.4 TEM观察
        5.2.5 金相观察
        5.2.6 分析与讨论
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介
发表论文和参加科研情况说明


【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of pre-deformation on microstructure and properties of Al–Cu–Mg–Ag heat-resistant alloy[J]. 刘晓艳,崔好选,张喜亮,王召朋,李庆帅,张晓亮.  Journal of Central South University. 2017(05)
[2]Mg与Ag含量对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金晶间腐蚀性能的影响[J]. 刘晓艳,王召朋,龙亮,张喜亮,崔好选,高飞.  材料工程. 2016(09)
[3]冷轧变形量对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金抗腐蚀性能的影响[J]. 刘晓艳,王召朋,王佳琪,吴秀霞,高飞.  中国有色金属学报. 2016(09)
[4]Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金的抗腐蚀性能[J]. 齐浩,刘晓艳,梁顺星,张喜亮,崔好选,高飞,陈啟怀.  中国有色金属学报. 2015(11)
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[7]2×××系铝合金的热处理工艺研究进展[J]. 刘文胜,刘东亮,马运柱,王娟,郭伦文.  轻合金加工技术. 2013(06)
[8]微量Sc,Er对Al-Cu-Mg-Zr合金铸态组织的影响[J]. 李云涛,刘志义.  航空材料学报. 2013(02)
[9]Ag含量对Al-Cu-Mg合金组织和性能的影响[J]. 宋艳芳,潘清林,曹素芳,王迎,李晨.  航空材料学报. 2013(01)
[10]2219铝合金板材形变热处理中预变形对微观组织和力学性能的影响（英文）[J]. 安利辉,蔡洋,刘伟,苑世剑,祝世强,孟凡成.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(S2)

博士论文
[1]含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金微观组织与性能研究[D]. 刘晓艳.中南大学 2011

硕士论文
[1]Al-Cu-Mg-（Ag）合金的微观组织和力学性能[D]. 周璇玮.中南大学 2013
[2]Al-Cu-Mg-Ag合金组织及耐热性能的研究[D]. 刘灿威.中南大学 2013



本文编号：3425858