腐蚀对2024铝合金板材力学性能的影响

2024铝合金常用于航空工业中，在海洋大气环境下服役时受到盐水环境的腐蚀，会显著缩短结构的使用寿命。本文以2024铝合金为研究对象，通过力学试验、电化学分析和扫描电子显微镜等分析手段，探讨2024铝合金在不同腐蚀时间下的力学性能变化、电化学腐蚀机理与断口裂纹演化特征。结果表明：2024铝合金在EXCO溶液中腐蚀0～9 h后，其腐蚀形貌表现为点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀模式；随着腐蚀时间的延长，腐蚀速率加快，蚀坑尺寸逐渐增大。腐蚀坑对2024铝合金的力学性能有较大影响。腐蚀时间在1 h内时，蚀坑导致的应力集中使试样的硬度、抗拉强度和伸长率迅速下降，蚀坑萌生的裂纹源诱发疲劳寿命显著下降69%；腐蚀时间超过1 h时，蚀坑在深度方向的缓慢扩展削弱了应力集中的影响，使硬度、抗拉强度、伸长率及疲劳寿命下降趋势减缓。2024铝合金在EXCO溶液中腐蚀后的疲劳断裂为沿晶断裂、解理断裂和韧性断裂的混合断裂模式。