7055Al与Al-0.2Zr合金的腐蚀行为研究

发布时间：2017-08-02 02:09

  本文关键词：7055Al与Al-0.2Zr合金的腐蚀行为研究

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【摘要】：7055Al是超高强铝合金一种,具有高强度、密度轻、有着较大的比强度的特性,在航空、航天、能源、电力等工业有着广泛应用,但加入高含量的Zn、Mg、Cu元素,会发生点蚀、晶间腐蚀和其他类型腐蚀,导致耐蚀性降低。Al-Zr/Al-Zr-B系列合金是一种耐热Al合金,其强度可以达到180MPa,Zr元素能够有效降低其热强度损失,但添加Zr对耐蚀性尚不明了,故而研究其腐蚀行为很有必要本文采用扫描电镜、光学显微镜、EDS、电化学工作站以及晶间腐蚀和剥蚀方法对7055Al和Al-0.2Zr的组织结构和腐蚀性能进行研究,获得如下结果。采用电化学测试方法研究了7055Al腐蚀性能,发现回归再时效(RRA)处理的合金综合耐蚀性能最好,人工时效状态(T6)的合金耐蚀性最差,挤压状态合金相对较好。弱酸环境有助于析氢腐蚀的发生,中性溶液的电化学测试形貌为点蚀和晶间腐蚀混合组成,酸性溶液的腐蚀形貌呈现均匀腐蚀形貌,p H值对点蚀电位无明显影响。采用剥蚀试验、EDS能谱、扫描电镜和金相观察等方法研究了7055Al的剥蚀行为,发现T6态合金于浸泡初期形成的氧化膜很快被Cl-破坏,从而进入快速腐蚀阶段;挤压态合金在数小时内仍然具有抗剥蚀性能,在第20h时氧化膜进入破坏时期。通过剥蚀形貌特征,发现T6态合金多在中心处有粗大的Al3Fe、Al Fe Si Mn相形成发生剥落,呈现楔形形貌,并伴有由η?,Mg Si2等阳极相溶解形成的纵深孔洞,挤压态合金只在试样边缘出现离散的较浅的剥蚀孔;两者皆形成沿晶的河流花样裂纹形成。研究了三种状态的7055Al晶间腐蚀敏感性,发现挤压态的7055Al腐蚀形貌为点蚀,T6态合金的腐蚀形貌表现为点蚀与晶界腐蚀的混合形貌,7055Al-RRA与挤压状态相似,无晶界腐蚀但有点蚀坑存在。采用电化学实验和金相显微镜研究了Al-0.2Zr合金的时效时间与耐蚀性关系,在220℃时效时,其耐蚀性从高到低为:时效2h10h时效14h8h;形貌观察发现时效2h的腐蚀形貌为轻微点蚀,试样在时效8h为较严重的点蚀。
【关键词】：7055Al Al-0.2Zr耐热铝合金 腐蚀行为 微观形貌
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG178
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 铝合金分类11-12
• 1.3 铝合金的腐蚀12-15
• 1.3.1 铝合金的腐蚀过程12-13
• 1.3.2 7055Al合金的腐蚀类型13-15
• 1.4 铝合金的热处理15-18
• 1.4.1 退火处理15-16
• 1.4.2 固溶和时效处理16-18
• 1.5 合金元素在 7055Al的作用以及主要强化相18-19
• 1.6 热处理对 7055Al腐蚀性能影响19-20
• 1.7 架空耐热铝导线20-21
• 1.7.1 架空耐热铝导线概述20-21
• 1.7.2 合金元素元素对耐热铝导线的影响21
• 1.8 本文实验内容21-23
• 第2章 实验材料与方法23-27
• 2.1 实验材料23
• 2.2 实验方法23-27
• 2.2.1 材料热处理工艺23-24
• 2.2.2 电化学实验24
• 2.2.3 剥蚀实验24-25
• 2.2.4 晶间腐蚀25
• 2.2.5 腐蚀形貌与组织观察25-27
• 第3章 7055Al的剥蚀与晶间腐蚀的行为研究27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 剥蚀实验27-31
• 3.2.1 扫描电镜形貌27-29
• 3.2.2 金相显微镜的腐蚀形貌29-31
• 3.3 剥蚀阻抗与时间关系31-34
• 3.4 剥蚀断面的能谱分析34-37
• 3.5 晶间腐蚀37-39
• 3.6 实验结果讨论39
• 3.7 本章小结39-41
• 第4章 7055Al极化曲线和EIS研究41-51
• 4.1 引言41
• 4.2 电化学测试41-45
• 4.2.1 动电位极化曲线测试41-43
• 4.2.2 阻抗谱测试43-45
• 4.3 电化学腐蚀形貌45-48
• 4.4 分析与讨论48-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第5章 Al-0.2Zr合金腐蚀行为研究51-57
• 5.1 引言51
• 5.2 极化曲线与EIS测试51-54
• 5.3 腐蚀形貌观察54-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第6章 结论57-59
• 参考文献59-63
• 在学期间研究成果63-65
• 致谢65-66

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1 吕帅;7055Al与Al-0.2Zr合金的腐蚀行为研究[D];沈阳大学;2016年

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本文编号：607156