5A30與5083鋁合金型材應(yīng)力腐蝕行為的對比研究.pdf

1、本文采用慢應(yīng)變速率拉伸（SSRT）法研究了5A30及5083鋁合金型材的應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）行為并評定了它們的SCC敏感性。借助SEM、TEM、OM、EDS、XRD、動電位掃描及陽極電流恒載荷拉伸等手段，研究了預(yù)變形量、穩(wěn)定化處理、應(yīng)變速率、極化電位對兩合金型材SCC行為的影響規(guī)律；進而對比分析了兩合金型材SCC行為的異同；從兩合金型材在不同預(yù)變形量條件下的顯微組織差異，分析了預(yù)變形量對兩合金型材SCC敏感性影響規(guī)律的主要原因；進一步

2、探討了5xxx系鋁合金的SCC機理。主要內(nèi)容如下： ⑴探明了預(yù)變形量、穩(wěn)定化處理、應(yīng)變速率、極化電位對5A30與5083鋁合金型材SCC敏感性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，預(yù)變形量在0～15％范圍內(nèi)，兩合金型材的SCC敏感性均隨預(yù)變形量增加先減小后增大，在預(yù)變形量為10％時，SCC敏感性最??；預(yù)變形后的穩(wěn)定化處理顯著降低兩合金型材的SCC敏感性；應(yīng)變速率在10-4s-1～10-6s-1范圍內(nèi)，兩合金型材的SCC敏感性隨應(yīng)變速率減小而增大

3、；陽極極化顯著增加兩合金型材的SCC敏感性，陰極極化使其減小。 ⑵探明了5A30與5083鋁合金型材在不同條件下的斷口形貌。結(jié)果表明，兩合金型材在空氣中的SSRT斷口形貌均呈韌窩狀，具有明顯的韌性斷裂特征，而在3.5％NaCl溶液中的SSRT斷口形貌呈解理狀，具有脆性斷裂特征，預(yù)變形量在0～15％范圍內(nèi)，斷口的脆斷特征隨預(yù)變形量增加先減弱后增強，在預(yù)變形量為10％時，脆斷特征最?。活A(yù)變形后的穩(wěn)定化處理使斷口的脆斷特征顯著減弱；應(yīng)

4、變速率在10-4s-1～10-6s-1范圍內(nèi)，斷口的脆斷特征隨應(yīng)變速率減小而增強；陽極極化顯著增強斷口的脆斷特征，陰極極化使其減弱。 ⑶對比分析了5A30與5083鋁合金型材慢應(yīng)變速率拉伸SCC行為的異同。結(jié)果表明，相同預(yù)變形量及應(yīng)變速率條件下，5A30鋁合金的SCC敏感性高于5083鋁合金，5A30鋁合金斷口的脆斷特征更明顯，這是因為5A30鋁合金的Mg含量較高，表面氧化膜層薄，在含Cl-的環(huán)境中更容易發(fā)生SCC，但預(yù)變量為1

5、0％且應(yīng)變速率為1.0×10-6s-1時，兩合金的SCC敏感性極為接近，其斷口形貌均呈河流狀花樣解理特征，斷口表面分布大量沿晶及穿晶裂紋，并可以清晰看到解理臺階。 ⑷對比分析了5A30與5083鋁合金型材陽極電流恒載荷拉伸SCC行為的異同。結(jié)果表明，5083鋁合金的自腐蝕電位較5A30鋁合金高，5083鋁合金更耐蝕，其陽極壽命也更高，預(yù)變形量為10％時，5083鋁合金的陽極壽命為117h，5A30鋁合金的陽極壽命為105h，隨預(yù)

6、變形量增大，兩合金的自腐蝕電位均下降，陽極壽命減小，預(yù)變形量為15％時，5083鋁合金的陽極壽命為113h，5A30鋁合金的在陽極壽命為85h，5083鋁合金的表面裂紋多與應(yīng)力軸向成一定角度，5A30鋁合金的表面裂紋多與應(yīng)力軸垂直，5A30鋁合金更容易發(fā)生SCC脆性斷裂。 ⑸探明了預(yù)變形量對5A30與5083鋁合金型材顯微組織的影響規(guī)律，提出了預(yù)變形量對兩合金型材SCC行為影響的微觀機制。結(jié)果表明，預(yù)變形后基體晶粒α（Al）沿擠

7、壓方向發(fā)生伸長變形，第二相在α（Al）內(nèi)部及晶界均有析出，晶內(nèi)析出相主要為β相，晶界析出相為（FeMn）Al6相與β相，β相沿晶界連續(xù)分布是兩合金型材SCC敏感性增大的最主要原因。無預(yù)變形時，合金的位錯密度低，晶界β相局部呈連續(xù)分布；預(yù)變形量增加至10％時，合金的位錯密度升高，晶界β相無連續(xù)分布現(xiàn)象；預(yù)變形量增加至15％時，產(chǎn)生大量位錯纏結(jié)，內(nèi)應(yīng)力增大，晶界β相局部呈連續(xù)分布。 ⑹探討了5xxx系鋁合金的SCC機理。陽極極化顯著