鋁合金中添加Cu、Mg與Si的質(zhì)量比不適當(dāng)或經(jīng)過不適當(dāng)?shù)臒崽幚頃?huì)導(dǎo)致本不具有晶間腐蝕性的6xxx系鋁合金產(chǎn)生晶間腐蝕敏感性,本文以6xxx系鋁合金中的6082鋁合金為研究材料,采用掃描電鏡(SEM)及其自帶的能譜儀、光學(xué)顯微鏡(OM)、透射電鏡(TEM)、背散射電子衍射儀(EBSD)、維氏硬度計(jì)等分析手段,采用晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)、維氏硬度測(cè)量等測(cè)試手段,分析研究了熱處理工藝對(duì)6082鋁合金晶間腐蝕規(guī)律的影響,研究結(jié)果表明:6082鋁合金硬度曲線一般在200℃時(shí)效時(shí)達(dá)到峰值,呈現(xiàn)一種先上升后下降的趨勢(shì),并且前期固溶處理溫度不同,硬度曲線不同。6082鋁合金的腐蝕深度曲線和腐蝕率曲線均在時(shí)效200℃時(shí)達(dá)到峰值,且都呈現(xiàn)一種先上升后下降的趨勢(shì)。前期時(shí)效處理溫度不同,腐蝕深度曲線不同,但最大腐蝕深度相近;腐蝕的次數(shù)不同,腐蝕率曲線不同,最高腐蝕率為15.23%。6082鋁合金時(shí)效處理中在未回火狀態(tài)下晶界上出現(xiàn)較大的“Mg原子聚集態(tài)”,之后會(huì)產(chǎn)生極其微量的偏聚現(xiàn)象,直到150℃×1Hr人工時(shí)效處理產(chǎn)生了位錯(cuò)線與基體共格產(chǎn)生的畸變,說明,此時(shí)是G.P區(qū)產(chǎn)生的開始階段。在硬度測(cè)定、晶間腐蝕深度測(cè)定和腐蝕率測(cè)定結(jié)果上,均有加速上升的趨勢(shì)。175℃×1Hr人工時(shí)效處理是6082鋁合金的合金元素偏聚的開始階段,偏聚體數(shù)量幾乎覆蓋了整個(gè)晶粒,宏觀上表現(xiàn)為硬度的上升,晶間腐蝕的加劇。在200℃×1Hr人工時(shí)效處理時(shí),點(diǎn)狀析出周圍由于位錯(cuò)等缺陷的規(guī)律性分布而引起的類似于“摩爾條紋”的現(xiàn)象,是晶間腐蝕達(dá)到峰值的表現(xiàn)。300℃×1Hr-400℃×1Hr人工時(shí)效處理中,粒狀第二相隨著時(shí)效溫度的提高,其內(nèi)的合金元素進(jìn)一步聚集,原子的有序度進(jìn)一步增加。隨著時(shí)效溫度的提高,部分晶粒發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶,使晶界和亞晶界移動(dòng)的結(jié)果,新的晶界上則看不到析出的第二相短桿狀顆粒。說明了晶間腐蝕的情況隨粒狀第二相的聚集消失而開始減弱。裂紋以網(wǎng)狀不斷地形成,并沿著Mg_2Si與基體的相界為橋梁發(fā)展,同時(shí)向晶內(nèi)延伸。6082鋁合金的腐蝕深度曲線也就同硬度曲線出現(xiàn)了相同的趨勢(shì)。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG146.21;TG166.3
【部分圖文】：

8圖 1.1 6xxx 系鋁合金的相圖(a)6xxx 系鋁合金相圖靠鋁角液相面圖，(b) 6xxx 系鋁合金相圖靠鋁角固態(tài)相區(qū)分布圖，(c) α(Al)-Mg2Si 偽二元相圖圖 1.1(a)為 6xxx 系鋁合金相圖靠鋁角的液相面，圖 1.1(b)是鋁角的固態(tài)相區(qū)分布，可以看出在靠鋁角的（A、B 點(diǎn)）二元共晶反應(yīng)共有兩個(gè)，（C 點(diǎn)）偽二元共晶反有一個(gè)及兩個(gè)（D、E 點(diǎn)）三元共晶反應(yīng)，在表 1-7 中，顯示了各定溫反應(yīng)的溫度分[11,12]。其中圖 1.1(c)是 L α(Al)+Mg2Si 的偽二元共晶靠鋁角垂直截面圖。當(dāng)共晶達(dá)到 300 ℃也就是 573 K 時(shí)，Mg2Si 在 Al 中的最大固溶度則降到 0.27%；當(dāng)溫度 500 ℃也就是 773 K 時(shí)，Mg2Si 在 Al 中的最大固溶度為 1.05%；當(dāng)溫度達(dá)到 595 ℃是 868 K 時(shí)，Mg2Si 在 Al 中的最大固溶度為 1.85%，故而在 6xxx 系鋁合金中 Mg2S要強(qiáng)化相。研究表明：在自然時(shí)效和人工時(shí)效狀態(tài)時(shí)，位于 L α(Al)+Mg2Si 偽二晶左邊的 α(Al)+Mg2Si+Si 三相區(qū)的合金均強(qiáng)度最大，α(Al)區(qū)退火狀態(tài)的伸長(zhǎng)率比

圖 1.2 6xxx 系鋁合金的點(diǎn)蝕形貌[14]點(diǎn)蝕的特點(diǎn)如下：（1）點(diǎn)蝕的腐蝕形貌大多數(shù)呈現(xiàn)孔小而深的情況，且孔深常大于孔徑。（2）點(diǎn)蝕孔分布不均勻，或集中或分散各不相同，蝕孔深度也有深有淺。（3）由于點(diǎn)蝕孔口很小且常常有腐蝕產(chǎn)物覆蓋，因此點(diǎn)蝕是一種外表看似隱蔽，害極大的局部腐蝕類型。（4）點(diǎn)蝕孔很少有沿橫向發(fā)展，通常都沿重力方向發(fā)展，故常見情況下點(diǎn)蝕會(huì)出水平放置的試樣上的表面，蝕孔一旦形成，點(diǎn)蝕會(huì)自動(dòng)向深處加速進(jìn)行。（5）點(diǎn)蝕的危害性極強(qiáng)，同時(shí)點(diǎn)蝕的隱患性也是巨大的，通常會(huì)引發(fā)其他腐蝕如、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。鋁合金點(diǎn)蝕的過程一般分為點(diǎn)蝕的萌生和點(diǎn)蝕的發(fā)展兩個(gè)階段。點(diǎn)蝕開始之后，金一般情況下會(huì)沿著重力方向繼續(xù)發(fā)生深度腐蝕。2、晶間腐蝕（Intergranular Corrosion）晶間腐蝕是鋁合金在腐蝕溶液中沿晶界或在晶界邊緣緩慢向晶內(nèi)擴(kuò)展發(fā)生的局部

圖 1.3 6xxx 系鋁合金晶間腐蝕形貌晶間腐蝕的特征：從宏觀上看，合金表面看起來沒有變化，但如果在嚴(yán)重腐蝕的情況下，晶粒與之間的結(jié)合力已經(jīng)喪失，輕輕敲擊遭受晶間腐蝕的合金，會(huì)發(fā)現(xiàn)合金材料已經(jīng)無出清脆的金屬聲響，繼續(xù)對(duì)合金材料進(jìn)行用力敲擊時(shí)，合金材料會(huì)破碎成小塊甚成粉狀，此時(shí)合金材料已完全失去強(qiáng)度，會(huì)使零件和設(shè)備突然失效，由此可見，腐蝕是一種具有較大危害性的局部腐蝕。從微觀上看，晶間腐蝕從表面開始，沿晶界向內(nèi)部發(fā)展，腐蝕形貌表現(xiàn)為會(huì)有不規(guī)則形狀的腐蝕裂紋和腐蝕坑在晶界上或晶界附近產(chǎn)生[16]。二十世紀(jì)四十年代，Dix[17]研究發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕會(huì)產(chǎn)生于在氯化鈉溶液中浸泡的通效處理的 Al-Cu 鋁合金，Dix 表明當(dāng)在較高的溫度下進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)，析出相會(huì)優(yōu)晶界析出，并且會(huì)比晶體中的析出相更粗大。同時(shí)，晶界附近會(huì)形成一個(gè)較窄的原子貧乏區(qū)（接近于純鋁）。這一狹長(zhǎng)區(qū)域越接近于純鋁，在氯化鈉溶液中的腐位就會(huì)越活躍，從而使晶間腐蝕沿著該區(qū)域繼續(xù)擴(kuò)展，Hollingsworch和Kaesch等[18
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2878752