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【6h】

7150铝合金回归再时效微观组织与性能及2A97铝锂合金应力作用下的腐蚀电化学行为

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摘要

铝合金以其密度低、弹性模量大、比强度高等突出优点广泛应用于航天航空领域。然而,作为金属材料,铝合金同样面对一个重要的问题一腐蚀,故如何在兼顾强度的前提下提高其抗腐蚀性能以及如何检测材料腐蚀的发生、判断腐蚀的类型等就变得尤为重要。
　　 本研究以7150和2A97铝合金为研究对象。采用拉伸测试、硬度测试、剥蚀试验、TEM观察,研究了RRA处理对7150合金性能的影响；以及不同时效状态2A97铝合金(固溶态、T6欠时效、T6峰时效)的动电位极化曲线和恒电位极化时的电流噪声特征,对数据进行了FFT频域谱转换,分析了恒电位极化腐蚀过程中电流噪声频域谱特征及相关特征参数。得到的主要结论如下:
　　 回归温度降低,相应地可延长回归时间。175℃回归3 h后再时效的7150合金强度与抗剥落腐蚀性能达到最佳的组合,即是合金强度接近T6态且抗剥落腐蚀性能与T73态一致。
　　 T6态7150合金主要是通过细小的GP区实现强化效果的,而7150-RRA合金(175℃下回归3h)的主要强化相为η'相。类似于T73态晶界η相分布特征,7150-RRA晶界处η相粗化且不连续分布,决定了7150-RRA合金具有很好的抗剥落腐蚀性能。
　　 在EXCO溶液中浸泡初期,不同时效状态试样的电化学阻抗谱都是由一个高-中频的容抗弧和一个中一低频的感抗弧组成。随着浸泡时间的延长,不同时效状态的7150合金具有不同的剥落腐蚀速率,但均在高-中频和中-低频各出现了一个容抗弧。T6态铝合金的C2值明显大于T73及RRA态(175℃下回归3h)7150铝合金,与7150-T6合金具有极高的剥落腐蚀敏感性相对应。
　　 拉应力作用使峰时效2A97铝锂合金阳极过程明显加速；同时,在外加拉应力作用下,合金的自腐蚀电位正移,而动电位极化曲线的钝化区消失；随着应力增加,合金的破坏电位负移。
　　 恒电位阳极极化时,当出现突然增加而后回复的周期性电流噪声时,合金产生沿晶界的应力腐蚀裂纹。突然增加而后回复的周期性电流噪声对应于应力腐蚀裂纹尖端的周期性扩展与钝化。
　　 初步建立了如下SCC敏感性的电化学判据:在恒电位极化电位及应力水平相同的前提条件下,如果突然增加而后回复的电流噪声幅值更大,其SCC敏感性更高。
　　 在应力作用下相同恒电位极化时,截止频率fc则随恒电位极化时间的延长而增加。

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