Ag及热处理工艺对AlCuLiMgSc合金力学性能和耐蚀性的影响

发布时间：2017-08-31 04:34

  本文关键词：Ag及热处理工艺对AlCuLiMgSc合金力学性能和耐蚀性的影响

  更多相关文章： AlCuLiMgSc合金 力学性能 晶间腐蚀 Ag含量 热处理

【摘要】：本文制备了四种不同Ag含量的AlCuLiMgSc合金,并对合金分别进行T6时效和双级时效工艺热处理。采用晶间腐蚀试验、电化学试验、拉伸性能测试、硬度测试等试验手段,研究了Ag含量及热处理工艺对AlCuLi MgSc合金力学性能和耐蚀性能的影响,研究发现:(1)对于挤压态合金,Ag的加入对挤压态合金的硬度影响较小但晶间蚀性抗力有所改善。随着Ag含量的增加,合金的自腐蚀电位增加,自腐蚀电流密度减小,合金的晶间腐蚀坑深度逐渐减小。其原因在于在挤压态下具有较高耐蚀性的Ag会发生偏聚,进而提高了合金的耐蚀性。(2)经过T6态工艺处理后,Ag的添加导致合金在时效过程中析出较多的弥散分布的T1相,增加了T1相的弥散强化效果,使得合金的强度增加,塑性下降。但是,Ag的添加降低了合金的晶间腐蚀抗力,随着Ag含量的增加,合金的自腐蚀电位下降,自腐蚀电流密度增加,合金的晶间腐蚀深度逐渐增加。原因在于含Ag合金析出了具有较低电位的大量T1相,增加了PFZ的宽度;同时Ag促使T1相周围吸附更多的Mg原子团簇,增加了T1相与基体的电位差,因此,加大析出相与基体之间的电位差,增加了合金的腐蚀动力。(3)合金的电阻可以很好的反映出合金在时效过程中的组织变化,因此,通过测量不同Ag含量合金电阻随温度的变化曲线和电阻率的变化曲线,可以确定出合金的预时效和终时效的温度范围,进而确定合金的最佳双级时效工艺。对于不含Ag的合金(B1合金),最佳的双级时效工艺为120℃/2h+180℃/18h;对于含Ag量为0.6%的合金(B4合金),最佳的双级时效工艺为120℃/2h+180℃/20h。(4)双级时效处理明显改善了综合力学性能。与T6工艺处理合金相比,双级时效处理的不含Ag的B1合金和含0.6%Ag的B4合金,合金的硬度、抗拉强度与T6处理合金相当,但延伸率分别增加了24.7%、9.4%。合金的晶间腐蚀坑深度也分别减少了10.7%、25.1%。原因在于经双级时效处理后,合金内部的析出相T1相更加细小弥散,晶界平衡相也有所减少,PFZ变窄,进而使合金耐蚀性改善的同时还能提高其综合力学性能。但双级时效处理不能改变Ag对合金耐蚀性能的影响,类似于T6工艺处理的合金,Ag的添加仍然导致合金耐蚀性能的下降。
【关键词】：AlCuLiMgSc合金 力学性能 晶间腐蚀 Ag含量 热处理
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG166.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-26
• 1.1 Al -Li铝合金10
• 1.2 Al-Li系铝合金元素及其作用10-15
• 1.2.1 Cu在Al-Li合金中的作用10-12
• 1.2.2 Mg、Zn、Ag在Al-Li合金中的作用12-13
• 1.2.3 Sc、Zr在Al-Li合金中的作用13-15
• 1.3 Al-Cu-Li系合金中的析出相15-18
• 1.4 Al-Cu-Li系合金常见的热处理工艺18-20
• 1.5 铝合金的耐蚀性研究20-24
• 1.5.1 铝合金的腐蚀类型20-21
• 1.5.2 热处理工艺对铝合金耐蚀性的影响21-23
• 1.5.3 合金元素对铝合金耐蚀性的影响23-24
• 1.6 主要研究的内容及技术路线24-26
• 2 实验材料与试验方法26-29
• 2.1 实验材料26
• 2.2 试验方法26-27
• 2.2.1 合金材料的熔铸26-27
• 2.2.2 材料的挤压工艺27
• 2.2.3 材料的热处理工艺27
• 2.3 材料的测试方法27-29
• 2.3.1 力学性能的测量27-28
• 2.3.2 样品组织的观察28
• 2.3.3 样品耐蚀性的测量方法28-29
• 3 Ag含量对挤压态合金硬度和耐蚀性的影响规律29-39
• 3.1 Ag含量对挤压态合金显微组织和硬度的影响29-34
• 3.1.1 不同Ag含量合金挤压态的显微组织29-33
• 3.1.2 Ag含量对挤压态和金硬度的影响33-34
• 3.2 Ag含量对挤压态合金耐蚀性的影响规律34-38
• 3.2.1 挤压态合金的晶间腐蚀实验34-36
• 3.2.2 挤压态合金的电化学实验36-38
• 3.3 小结38-39
• 4 Ag含量对峰值时效态（T6态）合金硬度和耐蚀性的影响规律39-50
• 4.1 Ag含量对T6态合金显微组织和硬度的影响39-44
• 4.1.1 Ag含量对T6态合金显微组织的影响39-43
• 4.1.2 Ag含量对T6态合金硬度的影响规律43-44
• 4.2. Ag含量对T6态合金耐蚀性的影响规律44-49
• 4.3 小结49-50
• 5 双级时效工艺的确定50-57
• 5.1 电阻随温度的变化曲线51-53
• 5.2 双级时效工艺的确定53-55
• 5.3 小结55-57
• 6 双级时效处理后合金的力学性能和耐蚀性研究57-65
• 6.1 双级时效处理后合金的力学性能57-61
• 6.1.1 双级时效对合金显微组织的影响57
• 6.1.2 双级时效对合金力学性能的影响57-61
• 6.2 双级时效对合金耐蚀性能的影响61-64
• 6.3 小结64-65
• 7 结论65-66
• 参考文献66-71
• 个人简历、在学期间发表论文及研究成果71-72
• 致谢72

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本文编号：763486