【摘要】：Al-Zn-Mg合金具有較高的強度,良好的擠壓性能和優(yōu)良的焊接性能,被廣泛運用于交通運輸、航天航空等領(lǐng)域,但該合金較差的耐蝕性很大程度上限制了其應(yīng)用。本文以Al-4.2Zn-1.3Mg合金為研究對象,利用金相顯微鏡和掃描電鏡研究了合金在不同固溶制度下的微觀組織;通過電導(dǎo)率、硬度和拉伸性能實驗,測試了合金的物理和力學(xué)性能;通過全浸腐蝕實驗、電化學(xué)試驗和晶間腐蝕實驗,測試了合金的腐蝕失重速率、極化曲線、電化學(xué)阻抗譜和晶間腐蝕深度,研究了不同固溶制度下合金的耐腐蝕性能。最后,系統(tǒng)分析了腐蝕過程中的動力學(xué)問題及其晶間腐蝕的微觀機制,并確定最佳的固溶處理工藝。實驗結(jié)果表明:Al-4.2Zn-1.3Mg合金最佳單級固溶處理工藝為470℃×2h,經(jīng)該固溶并時效處理后硬度達(dá)到了105.5HV,抗拉強度和屈服分別為354MPa和312MPa,合金的自腐蝕電位為-0.88V,自腐蝕電流密度為8.9×10~-66 A·cm~(-2)。與單級固溶處理相比,多級固溶處理能在再結(jié)晶程度較輕的情況下使合金中第二相溶解更充分;合金經(jīng)450℃×1h+480℃×0.5h雙級固溶處理并時效后,抗拉和屈服強度均提高了40MPa左右。合金的耐腐蝕性能按照以下次序升高:單級固溶處理、雙級固溶處理、三級固溶處理。合金經(jīng)三級固溶處理后具有最佳的耐腐蝕性能,合金的晶間腐蝕深度從單級固處理的118μm降為50μm。綜合考慮力學(xué)性能與耐腐蝕性能,Al-4.2Zn-1.3Mg合金的最佳固溶處理制度為420℃×2h+450℃×1h+480℃×0.5h+120℃×24h,經(jīng)此固溶制度處理的合金在3.5%NaCl溶液中,隨浸泡時間的延長,腐蝕速率先下降而后維持一個穩(wěn)定的數(shù)值,采用D(t)=0.1543t~(0.504)冪函數(shù)擬合后理論腐蝕速率與實測值相吻合。Al-4.2Zn-1.3Mg合金的晶間腐蝕過程從點蝕萌生開始,進(jìn)入點蝕的穩(wěn)態(tài)期,隨著腐蝕時間的延長,腐蝕產(chǎn)物在點蝕孔處堆積,腐蝕速率逐漸降低,逐漸過渡到晶間腐蝕階段。
【圖文】：

Al-4.2Zn-1.3Mg合金熱軋態(tài)的SEM形貌

Al-4.2Zn-1.3Mg合金中第二相能譜分析
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG156.94;TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2655292