發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 02:41

　　鋁鋰合金具有高比強(qiáng)度和比剛度,可作為航空航天領(lǐng)域最佳結(jié)構(gòu)材料。但由于合金元素和雜質(zhì)的存在,鋁鋰合金在鑄態(tài)凝固和熱機(jī)械加工過程中會(huì)產(chǎn)生非均勻組織,不同相之間易形成微觀電偶聯(lián),導(dǎo)致合金發(fā)生局部腐蝕。為了改善鋁鋰合金在實(shí)際應(yīng)用中的腐蝕問題,本文以2198-T851鋁鋰合金為研究對(duì)象,將陽(yáng)極氧化技術(shù)和硅烷化技術(shù)相結(jié)合,在其表面制備陽(yáng)極氧化/硅烷復(fù)合膜層。采用SEM、AFM、FTIR、XPS等表征方式探究膜層的結(jié)構(gòu)形貌和化學(xué)組成,通過電化學(xué)測(cè)試和浸蝕實(shí)驗(yàn)分析膜層的耐蝕性能及腐蝕行為機(jī)理。首先,采用酒石酸-硫酸環(huán)保型溶液體系對(duì)2198-T851鋁鋰合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,研究陽(yáng)極氧化電壓對(duì)陽(yáng)極氧化膜的生長(zhǎng)行為、結(jié)構(gòu)形貌及耐蝕性能的影響。研究表明,陽(yáng)極氧化膜為多孔結(jié)構(gòu)（孔徑約為10nm）,表面存在孔洞缺陷,其成分主要有Al₂O₃、AlOOH和Al₂（SO₄）₃。2198-T851鋁鋰合金的點(diǎn)蝕電位為-0.68V,陽(yáng)極氧化樣品未出現(xiàn)點(diǎn)蝕電位;陽(yáng)極氧化樣品（TSA樣品）的腐蝕電位相比于基體的腐蝕電... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

第三代鋁鋰合金的強(qiáng)化沉淀相[7]

1緒論3條件下（150℃/24h+180℃/12h），主要沉淀相為T1相、σ相和θ′相；在T8（6%預(yù)應(yīng)變+135℃/60h）態(tài)合金中只能發(fā)現(xiàn)T1相。BoJiang等[28]將Al-Li-Cu合金在160℃溫度下進(jìn)行不同時(shí)間的時(shí)效處理，其微觀組織演變?nèi)缦拢篠SS→δ′，θ′，T1→θ′，T1，σ（Al5Cu6Mg2），直到時(shí)效處理104h后，σ相在基體中開始沉淀且數(shù)量隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，如圖1.2所示。EvaGumbmann等[29]研究添加合金元素（Mg、Ag、Zn）對(duì)Al-Li-Cu合金第二相沉淀機(jī)制的影響。研究表明，Mg在位錯(cuò)處形成含有Mg和Cu的第二相，并促進(jìn)T1相的析出；Ag和Zn的添加不會(huì)改變沉淀順序，但它們存在于T1相中，Ag位于沉淀相/基體界面，Zn可能會(huì)取代T1相中的Cu的位置。圖1.1第三代鋁鋰合金的強(qiáng)化沉淀相[7]。Fig.1.1Strengtheningprecipitatesin3rd-generationAl-Lialloys.圖1.2Al-Li-Cu在160℃時(shí)效不同時(shí)間的暗場(chǎng)顯微圖[28]：（a）26h，（b）104h，（c）159h和（d）720h。Fig.1.2DarkfieldmicrographsoftheAl-Li-Cualloyagedat160°C:(a)26h,(b)104h,(c)159hand(d)720h.

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文41.2.3鋁鋰合金腐蝕行為鋁鋰合金除在少數(shù)介質(zhì)（如堿溶液）中呈現(xiàn)全面腐蝕外，一般僅發(fā)生局部腐蝕，常見的腐蝕形態(tài)有，點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕[30,31]。Y.Ma等[32]研究了AA2099-T83鋁鋰合金在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蝕行為，表明具有較大Schmid因子的晶粒多傾向于發(fā)生局部腐蝕。此外，T1相優(yōu)先在晶粒/亞晶界處沉積，其選擇性溶解決定了局部腐蝕的萌生，圖1.3所示為Y.Ma提出的局部腐蝕發(fā)展模型。ZhangX等[33]采用電子背散射衍射（EBSD）和TransmissionKikuchidiffraction（TKD）表征2A97-T3鋁鋰合金的腐蝕傳播路徑，發(fā)現(xiàn)局部腐蝕與晶粒結(jié)構(gòu)和T1相的分布相關(guān)，局部腐蝕優(yōu)先沿著再結(jié)晶晶粒和未再結(jié)晶晶粒的亞晶界邊緣發(fā)生。與T1相的析出相比，晶界的存儲(chǔ)能量在腐蝕傳遞過程中起決定性作用。UyimeDonatus等[34]使用浸漬法研究AA2198-T851鋁鋰合金的腐蝕行為，發(fā)現(xiàn)在0.1MNaCl溶液中浸泡1h后，該合金發(fā)生了嚴(yán)重的局部腐蝕，其腐蝕機(jī)理是晶內(nèi)腐蝕，通過晶�；茙нM(jìn)行傳播，類似于位錯(cuò)在滑移面上的運(yùn)動(dòng)，滑移帶導(dǎo)致T1相顆粒的不均勻沉淀。Zhang等[35]研究沉淀相分布對(duì)2A97-T6鋁銅鋰合金在3.5wt.%NaCl溶液中腐蝕行為的影響，表明在薄板制造過程中，局部塑性應(yīng)變的產(chǎn)生，導(dǎo)致在時(shí)效過程中晶粒內(nèi)形成了致密的T1相沉淀帶和無T1相沉淀帶。致密沉淀帶中T1相的優(yōu)先溶解導(dǎo)致合金內(nèi)部以腐蝕帶的形式出現(xiàn)晶內(nèi)腐蝕。此外，合金基體的溶解以晶體腐蝕坑的形式傳播。圖1.3AA2099-T83熱力學(xué)性能與典型局部腐蝕的關(guān)系示意圖[32]。Fig.1.3SchematicdiagramsshowingthecorrelationbetweenthermomechanicalofAA2099-T83alloyandtypicallocalisedcorrosiondevelopedinthealloy.

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3571561