固溶制度对7050铝合金微观组织和腐蚀性能的影响.pdf

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1、第33卷第4期航空材料学报Vo1．33，No．42013年8月JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSAugust2013固溶制度对7050铝合金微观组织和腐蚀性能的影响宋丰轩，张新明，刘胜胆，白谭，韩念梅，谭季波(1．中南大学材料科学与工程学院，长沙410083；2．有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙410083)摘要：采用光学显微镜(OA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段和电化学、浸蚀、慢应变速率拉伸(SSRT)等测试方法，研究不同固溶热处理制度对7050铝合金板材微观组织和腐蚀性能的影响。结果表明：单级固溶将11(

2、MgZn)相完全溶入Al基体中，而s(AICuMg)相仍然大量存在，固溶度低，时效后晶内析出密度低；双级固溶使s相部分溶解，合金晶粒长大，再结晶分数高；逐级固溶使T1和s相完全溶解，合金充分回复，时效后晶内析出密度高，再结晶分数低；不同固溶+T6时效态合金的抗应力腐蚀性能从大到小依次为逐级固溶>双级固溶>单级固溶。关键词：7050铝合金；固溶；电化学；腐蚀性能doi：10．3969／j．issn．1005—5053．2013．4．003中图分类号：TG146．2文献标识码：A文章编号：1005—5053(2013)04—0014-087050铝合金是一种典型的超高

3、强度变形铝合分数控制在50％以下。熊创贤等报道了逐级固溶金，广泛用作航空航天领域的承力结构材料⋯。但(强化固溶)过程中7050铝合金板材微结构与织构的由于合金化程度高且在铸造过程中不可避免地引入演变规律，发现长时低温保温能促使合金发生充分回一些杂质，7050铝合金内存在大量第二相。7050铝复，抑制了随后高温固溶中再结晶的发生，而且可溶合金热轧板中存在的第二相主要为11(MgZn，含少性的11和s相完全溶入Al基体中，使合金综合性能量Cu)、S(A12CuMg)、p(Mg2Si)和Al7Cu2Fe相。大大提高。Huang等研究提出，固溶后降温预析出粗大(>1m)第

4、二相容易引起变形过程中的应力可以使合金在保持较高强度的同时抗应力腐蚀性能集中和诱发微裂纹，以及引起微电偶腐蚀，从得到改善。其基本思路为，通过较低温度保温控制溶而导致合金的断裂失效。高温固溶可以溶解掉铝合质在晶界上预析出，在随后的时效过程中，合金晶内金中初生的非强化第二相，使合金的断裂韧度和耐析出细小弥散的强化相，晶界上则由于预析出，析出蚀性提高。同时，粗大第二相的溶解增加了合金相继续长大变得不连续分布，耐蚀性能提高。中的空位和溶质原子过饱和度，有利于后续时效析对7×××系铝合金中第二相电化学行为进行出强化。为改善7×××系铝合金的综合性能，各研究发现¨“，相、B相

5、和S相相对于Al基体为种固溶热处理制度不断被提出和改进。xu等’阳极相，而Al，cu：Fe相相对于Al基体为阴极相，铝研究发现，在避免过烧的情况下，单级固溶只能溶解合金腐蚀的开始和早期阶段主要与这些金属间化合掉合金中的11相，而s相仍然大量存在；采用先低物的电化学行为有关。目前人们对于7×××系铝温后高温的双级固溶制度，使低熔点的非平衡共晶合金中残余第二相的研究，主要从微观尺度通过制相先溶解，残余多相共晶熔点提高，最终使s相完全造单个粒子的模拟物来研究其对腐蚀性环境溶人Al基体中；三级固溶处理，可以在保证可溶性的电化学响应，而对合金中的第二相及其相互间的的第二相完

6、全溶入A1基体的同时将合金的再结晶作用对腐蚀性能影响的研究较少。本工作借助于已有理论，通过不同的固溶热处理制度，改变合金中第二相的种类和数量，探究其对合金腐蚀性能的影响，收稿日期：2012~9-11；修订日期：2013~1．31寻求改善合金腐蚀性能的最佳固溶热处理制度。基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB619502)1实验作者简介：宋丰轩(1981一)，男，博士研究生，主要从事铝合金结构材料研究，(E—mail)xxlmm2004@163．com通讯作者：张新明(1946一)，男，博士，教授，(E—mail)实验合金为80mm厚70

7、50铝合金热轧板，由西xmzhang@mail．CSU．edu．an。南铝业(集团)有限责任公司提供。其化学成分第4期固溶制度对7050铝合金微观组织和腐蚀性能的影响19质对合金的浸蚀与合金的去合金化和氧化产物对腐3分析与讨论蚀的阻碍作用间逐渐达到平衡，OCP几乎恒定。热轧态样品中存在大量粗大第二相(图1a)，相3．1固溶对微观组织的影响之间相互包裹、相互作用，使合金易于发生腐蚀，腐7××X系铝合金中和S相的溶解温度分别蚀倾向大，腐蚀速率快。固溶促使热轧态样品中的为475～478℃⋯和490～501℃183，过烧温度在粗大第二相逐渐溶入铝基体中(图1c～e)，使得

8、合480℃