时效处理对2124铝合金预拉伸厚板微观组织与腐蚀行为的影响.pdf

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1、第34卷第2期航空材料学报Vol_34．NO．22014年4月JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSApril2014时效处理对2124铝合金预拉伸厚板微观组织与腐蚀行为的影响聂辉文，潘清林，聂俊红(1．湖南化工职业技术学院机械系，湖南株洲412011；2．中南大学材料科学与工程学院，长沙410083)摘要：采用透射电镜、晶间腐蚀、剥落腐蚀实验和极化曲线测试等手段，研究经不同温度和时间时效处理后的2124铝合金预拉伸厚板的微观组织演变，并分析时效处理对合金腐蚀性能的影响。结果表明，随着时效温度的升高

2、或时效时间的延长，合金晶内析出相由s相向s相转变，析出相数量相逐渐增多，尺寸增大，合金晶界析出相呈链状分布且发生粗化，晶界附近出现无沉淀析出带并宽化；合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力减弱，腐蚀敏感性提高，合金的腐蚀倾向增大，腐蚀速率也呈增大的趋势。在时效过程中s析出相、晶界析出相和无沉淀析出带的变化是影响合金预拉伸厚板腐蚀行为的主因。关键词：2124铝合金；预拉伸厚板；时效；晶间腐蚀；剥落腐蚀；极化曲线doi：10．3969／j．issn．1005—5053．2014．2．005中图分类号：TG146．21；V252．2文献

3、标识码：A文章编号：1005-5053(2014)02-0022—072124铝合金是在保留2024铝合金主合金元素间腐蚀的研究表明，不同时效制度处理后合金的晶成分不变的基础上，将Fe，si含量由0．5％分别减至间腐蚀敏感性有较大差异，固溶处理加自然时效后0．3％和0．2％而得到的高纯Al—Cu．Mg合金。由于2024合金的晶间腐蚀敏感性最低。刘瑶琼等¨对具有热处理可强化效应，A1一Cu—Mg系合金具有强度2022和2139等合金的微观组织和晶问腐蚀的研究高、耐热性能好、易于加工等特点，广泛应用于航空表明，这两种合金在过

4、时效和欠时效态时的晶间腐和交通运输等领域”。但是飞机结构用材所处工蚀敏感性比较小，时效析出相的种类、分布和形貌对作环境复杂，除要求材料具有一定强度和韧性之外，这两种合金的腐蚀性能产生显著影响。Yang等⋯还需有良好的耐腐蚀性’。尽管与2024铝合金对2524铝合金剥落腐蚀的研究表明，第二相是影响相比，2124铝合金的耐蚀性能有所提高。但与其合金剥蚀行为的主要因素。通过原位观察法，Liao他系合金相比，Al-Cu—Mg系铝合金的耐腐蚀性能相等指出第二相与基体组成的腐蚀电偶可以影响对较差，容易发生孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和剥

5、落2124铝合金的腐蚀类型和程度。腐蚀等局部腐蚀’。特别是晶间腐蚀和剥落腐目前，虽然在热处理对2124合金强化的影响方蚀，对合金的安全使用带来很大的危害，直接影响结面已有研究¨，但热处理对该合金预拉伸厚板的微构件的性能，缩短其使用寿命’。观组织和腐蚀行为的研究还鲜见报道。为此，本工合金的组织结构决定其性质，通过热处理可对作着重研究时效处理对2124合金预拉伸厚板晶间铝合金的组织结构进行调控，这不仅可以改善合金腐蚀和剥落腐蚀行为的影响，结合微观组织演变特的力学性能，而且对其腐蚀敏感性也将产生很大影征，对其腐蚀机理及规律进行

6、探讨。响。鉴于此，学者们对热处理与合金腐蚀性能的关系进行了大量研究。尹作升等对2024铝合金晶1材料及实验方法收稿日期：2013—12—31；修订日期：2014—01—20实验所用材料为40mm的2124铝合金热轧厚基金项目：湖南省教育厅科技处(13C237)作者简介：聂辉文(1968一)，女，副教授，主要从事高性能金板，合金的名义成分如表1所示。试样在箱式电阻属结构材料研究，(E．mail)niehuiwen@126．tom炉中进行498℃／80min的固溶处理，冷水淬火并经通讯作者：聂俊红(1973一)，男，讲师，主

7、要从事高性能金属过2％预拉伸后在电热鼓风干燥箱中进行时效。晶材料的研究，(E—mail)1378579817@qq．corn。间腐蚀实验按GB／T7998-2005进行，腐蚀介质为26航空材料学报第34卷表4经过不同时效处理后合金的电化学腐蚀参数Table4Electrochemicalcorrosionparametersforalloysafterdiferentagingtreatments更高温度或者更长时间时效的合金发生晶间腐蚀程3讨论度更加严重。剥落腐蚀机理可以认为是晶间腐蚀发展的一种由透射电镜观察可知，时效

8、处理对2124铝合金特殊形式，归因于晶间腐蚀与内应力协同作用的结预拉伸厚板的s相析出产生影响。在较低温度下，果，因此合金剥落腐蚀敏感性所表现的规律与晶问晶内沉淀析出的析出相尺寸细小，表明该条件下析腐蚀敏感性一致。在经高温和长时间时效处理后，出相析出长大的速率较慢。随着时效温度的提高或实验合金中析出大量的S相及S相，晶