Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金的抗腐蚀性能

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学和透射电镜等方法研究热处理制度对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与抗腐蚀性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶内和晶界析出相逐渐长大,晶界析出相由连续分布转变为不连续分布,无沉淀析出带(PFZ)逐渐变宽,合金的抗晶界腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能逐渐降低。基体腐蚀电位φmatrix、PFZ腐蚀电位φPFZ和晶界析出相腐蚀电位φθ在晶间腐蚀液和剥落腐蚀液中符合φmatrixφθφPFZ。具有最低腐蚀电位的PFZ决定了合金的抗腐蚀性能。随着时效时间的延长,晶界析出相的粗化使得PFZ变宽,Cu原子减少,电位负移,PFZ与基体的电位差变大,腐蚀通道变宽,合金的耐蚀性降低。不同时效状态的Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金的抗腐蚀能力由强至弱的顺序为:欠时效的,峰时效的,过时效的。     

Zn元素及时效工艺对2056铝合金局部腐蚀行为的影响

通过晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验及透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析,研究Zn元素及时效工艺对2056铝合金抗晶间腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能的影响。结果表明:2056铝合金在T6(175℃)时效态下,随着时效时间的延长,其晶间腐蚀与剥落腐蚀敏感性逐渐降低;在T8(155℃)峰时效态和T3(室温)时效态下,合金的抗晶间腐蚀及抗剥落腐蚀性能均有所提高,且在T3态下2056铝合金的抗腐蚀性能最好;在T6峰时效态下,不添加Zn的2056铝合金比添加Zn的2056合金的抗腐蚀性能差。合金发生局部腐蚀与晶界及其附近区域的特征紧密相关,当晶界析出相(S(S′)相)呈链状分布且晶界无沉淀析出带(PFZ)较宽时,合金晶间及剥落腐蚀敏感性大;晶界析出相尺寸越大,分布越不连续,PFZ越窄,合金晶间及剥落腐蚀敏感性越小;当晶界无析出相和PFZ时,合金晶间及剥落腐蚀敏感性最小。     

时效对2195铝锂合金腐蚀行为的影响

研究了2195铝锂合金在不同时效状态下的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为.结果表明:2195合金在自然时效状态下具有较好的抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力,但随着在160℃时效时间的延长,其晶间腐蚀与剥落腐蚀倾向逐渐增加;在剥落腐蚀溶液中进行的极化曲线测试也表现出相同的趋势.透射电镜观察发现:2195合金主要析出相为T1相;随着时效时间延长,T1相逐渐粗化,在晶界处还会出现无析出带及平衡相.模拟相实验证实,由于T1相和无析出带的开路电位都明显低于铝基体的,在腐蚀性介质中作为阳极相优先溶解,从而导致2195合金产生晶间腐蚀及剥落腐蚀.过时效状态与峰时效状态相比,晶界平衡相增多,无析出带变宽,晶间腐蚀及剥落腐蚀程度将更加严重.     

新型Al-Cu—Li-（Sc＋Zr）合金的剥蚀行为

研究了一种新型Al-Cu-Li-(Sc+Zr)合金在不同时效状态下的剥蚀行为.结果表明:合金在自然时效状态下具有较好的抗剥落腐蚀能力,在160℃下时效,随着时效时间的延长,合金剥落腐蚀敏感性逐渐增加.透射电镜(TEM)观察发现:合金主要析出相为T1相;随着时效时间延长,T1相逐渐粗化,在晶界处还会出现无沉淀析出带(PFZ)及平衡相.合金腐蚀对比实验后,TEM微观腐蚀形貌表明,T1相和PFZ是引起合金剥蚀敏感性的主要因素,腐蚀从T1相的溶解开始,中、后期则以PFZ的溶解为主.     

时效处理工艺对1975合金腐蚀性能的影响

采用恒温浸泡、极化曲线、金相、扫描电镜和透射电镜技术研究不同时效处理工艺对1975铝合金的晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀行为的影响。结果表明,1975铝合金单级时效后的晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀的敏感性变化规律为：欠时效(120 ℃/12 h)>峰时效(120 ℃/24 h)>过时效(120 ℃/36 h)。合金的腐蚀敏感性与晶界析出相η (MgZn₂)和无沉淀析出带（PFZ）的特征有关,析出相分布越不连续,尺寸越大,无沉淀析出带越宽化,合金的腐蚀敏感性越低;反之,如果晶界析出相链状分布且尺寸较小,则合金的腐蚀敏感性高。     

时效工艺对7A85铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀实验、透射电镜观察等方法,研究时效工艺对7A85铝合金显微组织、力学性能和晶间腐蚀行为的影响。结果表明:7A85铝合金的T6态晶内分布着大量细小而弥散的GP区和少量η′相,晶界上析出相(η相)连续分布,无明显的无沉淀析出带(PFZ);T73态晶内析出相尺寸和间距都变大,晶界析出相长大粗化、呈不连续分布,PFZ带宽化,具有良好的抗晶间腐蚀性能,但强度略低;回归再时效处理后的7A85铝合金具有与T6态相似的晶内组织和与T73态相似的晶界组织,合金的抗拉强度及电导率分别为731.7MPa和36.5%(IACS),即合金同时具有较好的强度和抗腐蚀性能。合金的晶间腐蚀敏感性与晶界析出相和无沉淀析出带有关,晶界析出相尺寸越大,分布越不连续,PFZ越宽,合金腐蚀敏感性越小。     

7050铝合金T74双级过时效的研究

采用金相组织观察、常温拉伸、硬度、剥落腐蚀及导电率等方法,研究了T74双级时效制度对7050铝合金力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明:7050铝合金随着第二级人工时效的时间延长,η'过渡相转变为η平衡相以及η平衡相的粗化,使得其硬度和拉伸性能下降;而随着保温时间延长,晶界析出相的不连续化、粗大化以及PFZ区变窄,使得其抗剥落腐蚀性能增加。     

单级时效对7050铝合金力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用硬度测试、恒温浸泡方法、金相和透射电镜技术研究不同温度不同时间的单级时效处理对7050铝合金的力学性能和晶间腐蚀性能的影响.结果表明:当时效温度由120℃升高至180℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短.合金在120℃峰时效时,随时效时间的延长,析出相的粗化、晶界的宽化和无沉淀析出带出现缓慢,合金的硬度能长时间维持在较高水平.合金的晶间腐蚀敏感性与晶界析出相和无沉淀析出带(PFZ)的特征有关;晶界析出相呈链状分布时合金的腐蚀敏感性强,晶界析出相大,分布不连续,PFZ的宽化,则合金的腐蚀敏感性低.     

第二级时效工艺对7E49铝合金组织性能的影响

研究了第二级时效工艺对7E49铝合金硬度、导电率、拉伸性能和抗剥落腐蚀性能的影响，分析了合金时效析出相与断口形貌的演变规律。研究结果表明：随着第二级时效温度的升高或时间的延长，合金析出相以η′相和η相为主，晶内析出相尺寸增大，晶界析出相呈现断续分布，相间距增大，晶界无析出带(PFZ)变宽；合金强度降低但抗剥落腐蚀性能提高，韧性和塑性增强，断裂模式由脆性断裂演变成韧性断裂。第二级时效工艺分别为150℃(8～48)h、160℃(6～36)h和170℃(2～16)h时，合金屈服强度都在450 MPa以上，剥落腐蚀评级EA级以上，能够满足产品性能需求。     

时效时间对AA6014铝合金板材力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用显微硬度仪、拉伸试验和晶间腐蚀浸泡试验等研究了185℃时效时间对6014-T4P铝合金板材硬度、力学性能和晶间腐蚀敏感性的影响，采用透射电镜观察了合金晶内和晶界析出相形貌，以阐明晶间腐蚀机理。结果表明：随着时效时间的增加，合金的硬度及抗拉强度呈先升高后保持稳定最终有所下降的变化规律，断后伸长率逐渐下降。合金的晶间腐蚀敏感性呈先升高后降低的趋势，在时效时间为500 min时电位最负、晶间腐蚀敏感性最高。随着时效时间的延长，合金的腐蚀类型由最初的点蚀转变为连续晶间腐蚀最终变为局部斑状腐蚀，这与晶界析出相的形貌及无沉淀析出带(PFZ)的宽度紧密相关。     

Effect of different aging processes on the corrosion behavior of new Al–Cu–Li–Zr–Sc alloys

The intergranular corrosion and exfoliation corrosion behaviors of Al–Cu–Li–Zr–Sc alloys under different aging effects, such as single‐stage aging, strain aging, and double‐stage aging, were studied. Among the three aging treatments, single‐stage aging resulted in the best resistance to corrosion, followed by double‐stage aging; strain aging resulted in the worst corrosion resistance. A 3.5% precooling strain could increase the dislocation density, which promoted the precipitation of corrosion‐prone T₁ phase and increased the corrosion driving force of the alloy. Double‐stage aging made the precipitated T₁ phases finer and more uniform and reduced the number of equilibrium phases at grain boundaries, thus improving the corrosion properties of the alloy. The corrosion susceptibility of the alloy was attributed to the T₁ phase and precipitate‐free zone (PFZ), and the underlying corrosion mechanism was revealed as preferential dissolution of the equilibrium phase at grain boundaries and its surrounding distortion zone, followed by expansion of the PFZ along the grain boundaries, resulting in the development of corrosion from the grain boundaries to the intragranular regions.     

Research on intercrystalline corrosion,exfoliation corrosion,and stress corrosion cracking of Al–Zn–Mg–Sc–Zr alloy

The intercrystalline corrosion, exfoliation corrosion (EXCO), and stress corrosion cracking (SCC) of Al–Zn–Mg–Sc–Zr alloy were investigated by means of constant temperature immersion corrosion method, optical microscopy, transmission electron microscopy (TEM), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results show that intercrystalline corrosion, and EXCO susceptibility of Al–Zn–Mg–Sc–Zr alloy decrease gradually with increasing of aging time. Corrosion susceptibility order from low to high is as follows: OA > PA > UA > NA. The SCC susceptibility index of PA temper is more than OA temper at the same strain rate. According to TEM observation, with aging time prolonging, a part of η′ phases transform to η equilibrium phases, which become coarse gradually. The distribution discontinuity of the grain boundary precipitates increases. In addition, for Al–Zn–Mg–Sc–Zr alloy without EXCO, the EIS is comprised by a capacitive impedance arc at high frequency and an inductive impedance arc at low frequency. Once EXCO occurs, the EIS is composed of two capacitive impedance arcs at high frequency and at low frequency, respectively.     

2099铝锂合金腐蚀性能

通过光学显微镜观察、透射电镜分析和慢应变速率拉伸试验,研究了2099铝锂合金在不同时效条件下的晶间腐蚀行为、剥落腐蚀行为、应力腐蚀行为和微观组织。结果表明:随着时效时间的延长,合金的耐腐蚀性能得到改善。在欠时效条件下,晶界上残余AlCuFeMn相的存在,导致合金耐腐蚀性能较差;峰时效条件下,大量T1相在基体的均匀析出,改善了合金的耐腐蚀性能;在过时效条件下,大量T1相保持峰时效状态的形貌特征,晶界析出相呈粗大不连续分布,从而使合金的耐腐蚀性能进一步提高。     

Effect of aging on the mechanical properties and corrosion susceptibility of an Al-Cu-Li-Zr alloy containing Sc

The effects of aging on the microstructure, mechanical properties, intergranular corrosion, and exfoliation corrosion of an Al-3.5Cu-1.5Li-0.22（Sc ＋ Zr） alloy have been investigated. The results show that the alloy has the character of age hardening, and the major phase of precipitation and strengthening is the T1 phase. The aging temperature and aging time have a significant effect on the amount and distribution of the T1 phase. The proper artificial single-aging treatment of the alloy is at 160℃ for 40 h. The intergranular corrosion and exfoliation corrosion of the alloy are caused by the anodic dissolution of the T1 phase and the precipitate-free zone （PFZ）. With increasing the aging time to overaged, the T1 phase coarsens, and the PFZ widens, leading to an increase in the susceptibility to intergranular corrosion and exfoliation corrosion.     

Influence of heat treatment on corrosion behaviour of Al?Zn?Mg?Cu?Zr?Sc alloy

Corrosion behaviour of different tempers (namely NA, UA, PA and OA) of Al? Zn? Mg? Cu? Zr? Sc alloy was studied by potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), optical microscopy (OM) and transmission electron microscopy (TEM). Over aged (OA) can decrease the susceptibility to exfoliation due to the discontinuous distribution of the η precipitates at the grain boundaries, cause a negative shift of the corrosion potential (E_corr), and lead to the prolonging of the time of the appearance of two time constants in impedance diagrams. In addition, Al? Zn? Mg? Cu? Zr? Sc alloy with over aged treatment has an enhanced resistance to exfoliation corrosion.     

时效处理对新型Al-5.6Zn-1.6Mg-0.15Zr合金显微组织及耐腐蚀性能的影响

通过晶间腐蚀试验(IGC)、剥落腐蚀试验(EXCO)及电化学腐蚀试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及配套能谱分析仪(EDS)和透射电镜(TEM)等手段,研究Al-5.6Zn-1.6Mg-0.15Zr合金板材在120℃下时效不同时间后微观组织、腐蚀状态及耐腐蚀性能的变化.结果表明:新型Al-5.6Zn-1....     

时效制度对6156铝合金力学性能及腐蚀性能的影响

通过常规拉伸、慢应变速率拉伸和晶间腐蚀实验研究了T6及双级时效处理对6156铝合金力学性能与腐蚀性能的影响,并采用透射电镜(TEM)观察了析出相特征。结果表明:6156合金在T6欠时效状态下晶内析出相主要为GP区,晶界无明显析出相;T6峰时效晶内析出相主要为β″相,出现少量的Q′相,晶界析出物呈连续分布,合金虽然具有最高强度,但晶间腐蚀严重,应力腐蚀敏感性最大;随时效时间延长,Q′相增多并逐渐粗化,晶界析出物粗大非连续分布;T78时效态晶内析出大量的Q′相,晶界析出相球化且析出相之间的间距增大,呈断续分布,无沉淀析出带(PFZ)变宽,因此相比T6态而言T78状态合金强度损失不大而耐蚀性得到明显提高。     

不同固溶制度对6082铝合金力学性能和腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能试验、电导率性能试验、剥落腐蚀试验、晶间腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了不同固溶工艺对轨道交通用6082合金板材力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:530~560℃固溶及180℃时效处理后,6082合金板材的屈服强度和抗拉强度随着固溶温度升高而升高,而伸长率几乎保持不变。在530~560℃不同温度固溶处理的时效态6082板材的剥落腐蚀等级均为N级,显示出良好的耐剥落腐蚀性能,最大晶间腐蚀深度随着固溶温度升高而增加。不同温度固溶处理后时效态6082合金板材的晶界处均没有沉淀物析出,晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)越宽,最大晶间腐蚀深度越深。     

双级时效制度对6156铝合金组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、电导率测定、晶间腐蚀实验及透射电镜分析等手段研究双级时效处理条件下6156铝合金的力学性能、电导率、晶间腐蚀和显微组织结构,采用正交实验优化双级时效工艺。结果表明:在本研究范围内,6156铝合金双级时效的四因素中第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大,第二级时效温度和时间是影响合金最终性能的主要因素。对于6156铝合金,最佳双级时效工艺为(175℃,6 h)+(210℃,5 h),相对于T6态,合金强度稍有降低,电导率上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。电镜观察结果表明:双级时效处理后,晶内析出大量的Q′相,晶界析出相球化且析出相之间的间距增大,呈断续分布,无沉淀析出带(PFZ)变宽,这种微观结构能有效提高6156合金的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高的强度。