阴极极化对7050铝合金C-环应力腐蚀敏感性的影响

采用阴极极化、扫描电子显微镜(SEM)和定氢仪分析,研究了不同时效状态的7050铝合金C-环在3.5%Na Cl水溶液中的应力腐蚀行为。结果表明:7050铝合金恒位移试样C-环时效后的应力腐蚀敏感性(Iscc)变化规律为:Iscc欠时效(135℃/8 h)Iscc峰时效(135℃/16 h)Iscc过时效(135℃/24 h)。在一定范围内施加阴极极化电位,7050铝合金材料发生阴极腐蚀,从而促进裂纹萌生。对相同时效状态的7050铝合金,C-环断口的氢渗透速率随着极化电位的负移而增加,从而导致合金的Iscc增加。     

阴极极化对7050铝合金应力腐蚀行为的影响

采用阴极极化、慢应变速率拉伸试验(SSRT)和定氢仪研究阴极极化对7050铝合金应力腐蚀行为的影响。结果表明:当阴极极化电位高于-1100 mV时,7050铝合金的应力腐蚀敏感性(Iscc)随着极化电位的负移而升高;而当阴极极化电位低于-1100 mV时,Iscc则随着极化电位的负移而下降。外加极化电位对不同时效状态7050铝合金Iscc的影响程度不同,即阴极极化对欠时效状态下铝合金的Iscc影响显著,对过时效状态铝合金Iscc的影响最小,对峰时效状态下铝合金Iscc的影响居中。铝合金的应力腐蚀机理为阳极溶解和氢脆共同作用,且氢对铝合金应力腐蚀的作用随着氢浓度的增加而增加。     

双级时效对7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊组织及应力腐蚀敏感性的影响

采用搅拌摩擦焊方法对3 mm厚7050-T7451铝合金进行焊接，为改善接头应力腐蚀敏感性，焊后进行121 ℃ × 5 h + 163 ℃ × 27 h双级时效处理. 通过对微观组织、显微硬度以及应力腐蚀敏感性的分析，研究双级时效对焊接接头性能的影响. 结果表明，双级时效后晶粒发生粗化，晶界内析出相和周边无沉淀析出带(PFZ)变宽，导致在热影响区和热力影响区出现大量不连续晶界；接头热影响区的显微硬度有所下降，但范围明显变窄，接头组织的均一性得到改善；时效处理后的接头在进行应力腐蚀试验 60天后仍未发生断裂，而未经时效处理的接头在1天内全部发生断裂，说明双级时效有效降低了焊接接头的应力腐蚀敏感性.     

时效制度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金应力腐蚀敏感性的影响

采用恒载荷拉伸应力腐蚀试样、恒变形C环应力腐蚀试样以及预裂纹双悬臂(DCB)试样,对不同时效制度处理的7B04预拉伸厚板的应力腐蚀性能进行测 定,并进行了扫描电镜断口形貌分析.研究表明,其抗应力腐蚀性能与时效制度密切相关,从峰值时效T6状态到过时效T74、T73状态,应力腐蚀敏感性依次降低.预拉伸厚板T6状态的应力腐蚀门槛值为120 MPa,而T74状态的应力腐蚀门槛值为300 MPa.T74状态的应力腐蚀开裂应力强度因子KISCC是T6的近2倍,且应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dt)也明显降低.T6状态和T74状态的7B04铝合金应力腐蚀断裂为沿晶断裂,并有二次裂纹.而T73状态的断口形貌无典型的应力腐蚀沿晶断裂特征,为孔洞腐蚀特征,而且其KISCC几乎接近KIC.这说明T73状态的7B04铝合金几乎没有应力腐蚀敏感性.     

7175铝合金时效“双峰”应力腐蚀敏感性的研究

采用力学性能试验与透射电镜分析相结合的方法，探讨了７１７５铝合金在长期时效过程中力学性能及微观组织变化的特征，结果表明，合金的硬度及强度存在两个峰值，尽管两个时效峰强度有相差不大，但对应第二时效峰后（１４０℃）材料的应力腐蚀敏感性较低，对应第一峰时效后基体组织中存在高密度度ＧＰ区；而对应第二峰时效后基体组织除ＧＰ区外存在η相（ＭｇＺｎ２）。     

7050铝合金应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的膜致应力随电位变化的一致性

用流变应力差值法测量了不同极化电位下7050铝合金在3.5%NaCl 水溶液（pH=10）腐蚀过程中表面钝化膜形成的拉应力,并用慢应变速率拉伸法测量了不同极化电位下的应力腐蚀敏感性。结果表明:7050铝合金在溶液中自然腐蚀时,表面钝化膜会产生一定的拉应力;阳极极化使表层拉应力明显上升,且随着电位升高应力增大;阴极极化时,当电位E ≥-1100mV时表层拉应力随着电位的升高而降低,当电位≤E-1100mV时拉应力随着电位升高而升高。应力腐蚀敏感性随外加电位变化规律和钝化膜引起的附加拉应力变化完全一致。     

不同时效态7050铝合金时效成形中析出相对应力松弛行为的影响

铝合金时效成形方法结合了合金的蠕变松弛和析出强化作用,作为一种先进的整体壁板制造技术倍受航空制造业青睐。7xxx系铝合金在时效成形过程中的应力松弛行为受到合金内析出相与位错蠕变交互作用的影响从而制约着成形后零件质量与性能。本文采用设计的应力松弛试验研究了不同时效态(固溶态,欠时效态和峰时效态)7050铝合金内析出相对时效成形过程中应力松弛行为的影响,并通过位错热激活动力学参数计算和显微组织表征分析析出相与位错运动的交互作用。结果表明时效成形过程中析出相对位错热激活运动有明显地阻碍作用,因此含有不同尺度析出相铝合金的应力松弛行为表现不同,随着析出相尺度的增加合金应力松弛速率减缓,应力松弛极限增大。不同时效态7050铝合金位错激活体积计算和显微组织表征结果都证明了应力松弛过程中析出相增大对位错运动的阻碍作用也越显著。峰时效态7050铝合金的位错激活体积最大,时效成形后塑性应变的转化率最低。此外,时效成形过程中,7050铝合金内析出相对位错热激活的阻碍作用引起了槛应力现象,且随着析出相的增大槛应力也逐渐增大。     

7175铝合金时效“双峰”应力腐蚀敏感性的研究

采用力学性能试验与透射电镜分析相结合的方法，探讨了７１７５铝合金在长期时效过程中力学性能及微观组织变化的特征。结果表明，合金的硬度及强度存在两个峰值，尽管两个时效峰强度相差不大，但对应第二时效峰后（１４０℃）材料的应力腐蚀敏感性较低。对应第一峰时效后基体组织中存在高密度ＧＰ区；而对应第二峰时效后基体组织中除ＧＰ区外还存在η＇相（ＭｇＺｎ_２）     

Si含量对7050铝合金显微组织和抗应力腐蚀开裂的影响

分别研究Si含量为0．094％、0．134％和0．261％的3种T7651态7050铝合金的组织和应力腐蚀开裂敏感性。结果表明：随着Si含量从0．094％增加到0．261％,Mg2Si相的面积分数从0．16％增加到1．48％,并且尺寸粗化;而其它粗大相（包括Al2CuMg、Mg（Al3Cu,Zn）2和Al7Cu2Fe）的面积分数从2．42％减小到0．78％。合金的电导率随Si含量的增加而增加。合金在空气中进行慢应变速率拉伸时,抗拉强度和伸长率随Si含量的增加而降低;而在3．5％NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸时,随Si含量增加,合金应力腐蚀开裂敏感性降低。     

7050铝合金晶界偏析与应力腐蚀,腐蚀疲劳行为的研究

研究了不同时效状态的７０５０铝合金晶界偏析与应力腐蚀开裂及湿空气环境下疲劳裂纹扩展的关系，并采用修正的化学方法计算了晶界偏析对断裂应力的影响。结果表明：随着时效程度的增加，晶界上Ｍｇ偏析浓度减小，捕获Ｈ的能力减弱，晶界断裂应力的百分数随之下降，因而合金的抗应力腐蚀和腐蚀疲劳性能提高。     

回归再时效（RRA）处理对7050铝合金的影响

采用TEM和维氏硬度计研究了回归再时效 (RRA)处理对 70 5 0铝合金的影响 ,对处理后合金试样的强度和伸长率进行了测试 ,并对试样断口在SEM下进行了观察。研究发现 ,当回归温度为 45 3K ,在回归曲线上 ,随着回归时间的延长 ,硬度值下降 ,在 36 0 0s达到硬度最低值 ;继续延长回归时间 ,硬度值上升 ,在 72 0 0s硬度值达到最大值 ,随后硬度值下降 ;在RRA曲线上 ,随着回归时间的延长 ,硬度值上升 ,在 36 0 0s达到硬度峰 ,随后硬度值下降。当回归温度为 473K时 ,虽然与在 45 3K回归和再时效行为的趋势相同 ,但在回归曲线上 ,硬度的谷值和峰值时间都提前 ,并且硬度峰值稍微降低 ;在RRA曲线上 ,硬度峰提前。TEM研究结果表明 ,70 5 0铝合金在T6状态的硬化来自GP区。在回归处理过程中硬度谷值的产生与GP区的回溶有关 ,而峰值的产生与 η′和 η相的沉淀析出有关 ;在RRA处理过程中 ,峰值的产生与 η′和 η相的沉淀析出有关。回归温度对 70 5 0铝合金的影响与GP区、η′和 η相形核和时效沉淀动力学受回归温度影响有关。经过RRA(393K× 2 2h + 45 3K× 1h + 393K× 30h)处理后合金要比T745 1处理后的强度高 19% ,而伸长率稍微降低 ,经过RRA(393K× 2 2h + 473K× 5min + 393K× 30h)处理后合金要比T745 1处理后的强     

时效工艺对2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性的影响

以腐蚀的强度指标(Kσ)和腐蚀的伸长率指标(Kδ)评定合金的抗应力腐蚀敏感性, 研究了2519铝合金热轧板材在T6、T7和T8状态下的抗应力腐蚀敏感性.试验结果表明,2519铝合金热轧板材的抗应力腐蚀敏感性按T8>T7>T6 排序,而它们的力学性能按T6>T8>T7的顺序排列.另外,测试了室温下T6、T7 和T8状态2519铝合金试样的恒电位极化曲线,发现可以以合金的极化电阻定性地描述合金的抗应力腐蚀敏感性,且当合金的极化电阻越大时,合金的抗应力腐蚀敏感性越好.     

时效析出相微结构改变对AA2024铝合金应力腐蚀行为的影响

通过恒载荷应力腐蚀实验、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等测试方法,研究了时效处理中析出行为的变化对AA2024铝合金应力腐蚀行为的影响。结果表明,合金在T3态时对应力腐蚀较为敏感,进行T8时效处理后,合金的应力腐蚀敏感性显著降低。利用高角环形暗场成像扫描透射电镜技术（HAADF-STEM）对合金进行准原位腐蚀实验观察,研究了合金T3和T8时效状态下的腐蚀过程和析出行为的变化情况,直观地展示了不同时效状态合金的腐蚀形态：T3态的合金为晶间腐蚀形貌,T8态的合金为晶间腐蚀和晶粒腐蚀相结合。由于析出行为和腐蚀机制的改变,不同时效状态的AA2024铝合金的应力腐蚀敏感性不同。     

回归再时效对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验研究回归温度及回归时间对7050铝合金力学性能和断裂韧性的影响。结果表明:回归过程中,一部分GP区回溶进入基体,另一部分长大转变为η′相,同时η′相转变为η相,η相则不断粗化。随着回归时间的延长,合金的强度先下降至一谷值然后上升至一峰值再单调下降;再时效态合金强度先增大后减小,再时效态合金强度大于对应回归态合金强度。在190℃回归时,回归及再时效7050合金(RRA)的断裂韧性均随回归时间的延长而不断增大;然而,在170和150℃回归时,回归及再时效7050合金的断裂韧性先增大至一峰值然后下降至一谷值再增大。回归态合金的断裂韧性大于对应再时效态合金的断裂韧性。随着回归时间的延长,合金的断裂模式由沿晶断裂向穿晶韧窝断裂过渡。     

时效对7050铝合金预拉伸板抗腐蚀性能的影响

采用硬度、腐蚀速率、剥落腐蚀、慢应变速率拉伸测试及透射电镜和差示扫描量热法研究预拉伸后时效制度对7050铝合金板材显微组织、硬度和抗腐蚀性能的影响。结果表明:峰时效合金硬度最大,抗腐蚀性能最差;过时效和回归再时效与峰时效相比,合金的硬度值减小,抗腐蚀性能变好;在高温+峰时效中的高温时效阶段,GP区发生回溶,有利于η′和η相的直接形核析出,晶内析出相长大、不均匀分布,合金硬度减小;晶界析出相粗化、断续分布,合金抗腐蚀性能提高。     

超声波对7050铝合金组织和时效特性的影响

研究了超声波对铸造7050铝合金的微观组织和时效特性的影响.结果表明,与常规铸造比较,经超声处理的合金具有更加细小的微观组织,且更快达到时效峰值.超声处理7050合金在120℃、时效处理8h后,其强度即可达到峰值,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为602 MPa、547MPa和12.7％.而常规铸造合金,时效处理12 h后,其抗拉强度、屈服强度和伸长率达到峰值,分别为536MPa,462MPa和15.0％.     

双级时效对7050铝合金组织和性能的影响

采用力学性能和电导率测试及透射电镜组织观察的方法,研究了7050合金挤压带板的单级时效、双级时效及两级时效之间处理条件对合金组织和性能的影响。结果表明:7050合金在120℃时效有很高的抗过时效能力,抗拉强度超过619 MPa,但电导率较低仅为32.3%IACS;采用第二级时效温度为165℃的双级时效,合金可获得强度为551 MPa和电导率为40.6%IACS的配合;双级时效过程的两级时效之间处理条件对合金的强度有明显的影响,间断时效和第一级时效后快冷有利于提高合金的强度;经过第一级时效后空冷再进行165℃、16 h时效,合金的强度和电导率分别为559 MPa和40.2%IACS。     

7050铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为分析

7050高强铝合金被广泛应用于飞机的承力构件、火箭舱段、导弹、飞船等空间载荷承力结构的制备.航空航天飞行器服役环境恶劣（雷电、雨水、辐射、除冰液等）,对腐蚀性能特别是应力腐蚀开裂性能有较高的要求,然而高强铝合金FSW接头在特定服役环境下的接头性能数据包括腐蚀性能尚不完善.基于此,文中重点研究不同焊接热输入对接头腐蚀行为的影响.采用晶间腐蚀、四点弯曲应力腐蚀试验,选择不同的加载应力,揭示高强铝合金腐蚀行为.结果表明,高强铝合金应力腐蚀敏感性强,不论是优化焊接参数,还是改变热输入,单纯通过焊接过程本身控制很难改善应力腐蚀敏感性.     

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190 ℃时效后合金晶内以η′相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出“连续状-项链状-半连续状-间断状”的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130 ℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110 ℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3) ℃×40 min固溶+(210~130 ℃,20 ℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。     

7050铝合金双级时效制度的研究

利用透射电镜、显微硬度计、万能试验机、涡流电导仪等设备,研究双级时效工艺对7050合金微观组织和材料性能的影响规律。研究结果表明,经过120 ℃×24 h单级时效处理,7050合金的晶内析出相为GP区+少量 η' 相,再于163 ℃分别时效15、27 h时,析出相分别以η' + η相、粗大η相为主。随着第二级时效时间的延长,该合金强度值呈单调下降趋势,电导率值呈单调上升趋势,且变化速率增加。当时效工艺选择120 ℃×24 h + 163 ℃×（15～24）h时,7050合金的电导率达到38 %IACS以上,抗拉强度和屈服强度分别达到554 MPa和508 MPa以上,满足较高的综合性能要求。