本文選題：鋁合金　切入點：應力腐蝕　出處：《材料工程》2017年05期

【摘要】：基于慢應變速率拉伸實驗(SSRT),采用恒電流極化、電化學噪聲(ECN)與電化學阻抗(EIS)等方法,研究7A04鋁合金在3.5%(質量分數(shù))NaCl水溶液中的應力腐蝕開裂(SCC)行為以及Ce~(3+)對其SCC的緩蝕作用,探討Ce~(3+)對裂紋孕育與發(fā)展過程的抑制機理。結果表明:無論是陽極還是陰極極化,均會促進7A04的SCC傾向,前者增加了裂尖的陽極溶解,后者則加速了裂尖的氫脆效應。Ce~(3+)的加入能延緩7A04的SCC斷裂時間,但其有效性僅限于裂紋的萌生階段。由于Ce~(3+)能夠抑制鋁合金表面的亞穩(wěn)態(tài)點蝕發(fā)育和長大,因而使裂紋的孕育時間顯著延長,降低了SCC的敏感性。不過一旦裂紋進入擴展階段或者試樣表面有預裂紋,則由于Ce~(3+)很難遷移到裂紋尖端或在裂尖區(qū)難以成膜,不能對裂紋的生長起到有效抑制作用,因而無法降低7A04的SCC發(fā)展速率。SEM分析表明7A04鋁合金光滑試樣SCC主要源于亞穩(wěn)態(tài)或穩(wěn)態(tài)點蝕的誘導作用。
[Abstract]:Based on the slow strain rate tensile test (SSRT), the stress corrosion cracking (SCC) behavior of 7A04 aluminum alloy in 3.5% NaCl aqueous solution and the inhibition effect of Ce~(3 on SCC were studied by means of constant current polarization, electrochemical noise and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).The inhibition mechanism of Ce~(3 on the initiation and development of cracks was discussed.The results show that both anode and cathode polarization can promote the SCC tendency of 7A04. The former increases the anodic dissolution of crack tip, while the latter accelerates the hydrogen embrittlement effect of 7A04.But its validity is limited to the crack initiation stage.Because Ce~(3 can inhibit the metastable pitting development and growth of aluminum alloy surface, the incubation time of cracks is significantly prolonged and the sensitivity of SCC is reduced.However, once the crack enters the stage of propagation or there is a pre-crack on the surface of the specimen, it is difficult for Ce~(3 to migrate to the crack tip or to form a film in the crack tip, which can not effectively inhibit the growth of the crack.Therefore, the SCC development rate of 7A04 can not be reduced. SEM analysis shows that the SCC of 7A04 aluminum alloy smooth specimen is mainly due to the induction of metastable or steady-state pitting.
【作者單位】： 華中科技大學化學與化工學院材料化學與服役失效湖北省重點實驗室;中航工業(yè)特種飛行器研究所;湖北文理學院化工與食品學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51371087)
【分類號】：TG178

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本文編號：1706899