微觀組織對2A14鋁合金輪轂力學(xué)性能和腐蝕性能的影響
發(fā)布時間：2020-12-25 08:33
通過電子背散射衍射(EBSD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、室溫拉伸、浸泡腐蝕、電化學(xué)極化等測試分析方法,研究了2A14鋁合金輪轂內(nèi)部不同區(qū)域上微觀組織的差異及其對力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。結(jié)果表明,2A14鋁合金輪轂的芯部和1/4層的晶粒尺寸分別是113和54μm,再結(jié)晶分?jǐn)?shù)分別是16%和36%。1/4層的合金相和時效析出相的含量都大于芯部,其中兩種時效析出相(θ’和Q相)的數(shù)量密度均為芯部的2倍左右。芯部具有較大的晶粒尺寸和較少的時效析出相,因此具有較低的力學(xué)性能。同時,芯部相對于1/4層具有較少的合金相和較大的晶界相間距,因而芯部的電化學(xué)腐蝕和晶間腐蝕傾向均低于1/4層。
【文章來源】：有色金屬工程. 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
2A14鋁合金輪轂的取樣位置示意圖
2A14鋁合金輪轂內(nèi)不同位置的晶內(nèi)析出相和晶界形貌如圖4所示。根據(jù)圖4并結(jié)合選取電子衍射斑，2A14鋁合金內(nèi)的晶內(nèi)的時效析出相包括針狀的θ’相、θ相和尺寸很小的板條狀Q相。A位置有三種時效析出相，包括亞穩(wěn)相θ’相、穩(wěn)定相θ相和Q相；晶界析出相粗大且不連續(xù)。B位置主要有兩種時效析出相，包括亞穩(wěn)相θ’相和Q相；晶界析出相較小且連續(xù)程度相對于芯部明顯增加。此外，從圖4(a)(b）中的選取衍射斑中還發(fā)現(xiàn)亮度存在差異的芒線，圖4(b）中更亮的芒線表明了B位置上有更多GP區(qū)的析出[13]。2A14鋁合金在T6狀態(tài)下有兩種主要的時效強化相（θ’相和Q相[6]），其不同位置處的數(shù)量密度和平均尺寸統(tǒng)計于表2中。從表2中可以看出，A、B位置上析出相的尺寸差異不大，但A位置的兩種析出相的數(shù)量密度均小于B。在進(jìn)行固溶熱處理時，大型鋁合金輪轂尺寸較大，淬火轉(zhuǎn)移時間較久。由于A位置的淬火冷卻速率低于B，使得A位置更多的析出相從過飽和固溶體中脫溶析出，消耗更多的過飽和溶質(zhì)原子，致使時效過程中析出相形核率降低，析出相數(shù)量減少[10]。
圖5是2A14鋁合金輪轂內(nèi)不同位置的動電位極化曲線。經(jīng)過Tafel方程擬合后得到的電化學(xué)參數(shù)如表4所示�？梢钥闯鯝位置的自腐蝕電位較B位置的正，電流密度較B位置小一個數(shù)量級。2A14鋁合金具有多相體系，因此在進(jìn)行電化學(xué)極化反應(yīng)時，腐蝕體系是由多種不同電化學(xué)電位的相和晶界共同建立。三種合金相和晶界的體系在A、B位置都存在。其中，θ相和Q相的電化學(xué)自腐蝕電位都較基體更正，含Mn、Si的Al12(MnSi)2(FeCu）與基體電位接近[15-16]。在腐蝕性環(huán)境中，合金相都作為陰極而使基體出現(xiàn)陽極溶解。因此，合金相數(shù)量和含量的差異是造成電流密度差異的主要原因。根據(jù)合金相形貌及統(tǒng)計結(jié)果，B位置具有更多的合金相位點和含量，因此其電流密度較高。2.6浸泡腐蝕
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冷軋變形量對2A14鋁合金高筒件時效析出行為及力學(xué)性能的影響[J]. 胡彬,易幼平,黃始全,何海林,王并鄉(xiāng),郭萬富. 材料導(dǎo)報. 2019(24)
[2]Understanding the galvanic corrosion of the Q-phase/Al couple using SVET and SIET[J]. Alexander I.Ikeuba,Bo Zhang,Jianqiu Wang,En-Hou Han,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2019(07)
[3]差溫軋制工藝對7050鋁合金厚板組織與性能的影響[J]. 葉凌英,黃心悅,范世通,張研,鄧運來. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(09)
[4]Corrosion behavior of the friction-stir-welded joints of 2A14-T6 aluminum alloy[J]. Hai-long Qin,Hua Zhang,Da-tong Sun,Qian-yu Zhuang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(06)
[5]7050鋁合金厚板織構(gòu)、拉伸性能及斷裂韌性的不均勻性[J]. 張新明,韓念梅,劉勝膽,宋豐軒,曾瑞林,黃樂瑜. 中國有色金屬學(xué)報. 2010(02)
本文編號：2937301
【文章來源】：有色金屬工程. 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
2A14鋁合金輪轂的取樣位置示意圖
2A14鋁合金輪轂內(nèi)不同位置的晶內(nèi)析出相和晶界形貌如圖4所示。根據(jù)圖4并結(jié)合選取電子衍射斑，2A14鋁合金內(nèi)的晶內(nèi)的時效析出相包括針狀的θ’相、θ相和尺寸很小的板條狀Q相。A位置有三種時效析出相，包括亞穩(wěn)相θ’相、穩(wěn)定相θ相和Q相；晶界析出相粗大且不連續(xù)。B位置主要有兩種時效析出相，包括亞穩(wěn)相θ’相和Q相；晶界析出相較小且連續(xù)程度相對于芯部明顯增加。此外，從圖4(a)(b）中的選取衍射斑中還發(fā)現(xiàn)亮度存在差異的芒線，圖4(b）中更亮的芒線表明了B位置上有更多GP區(qū)的析出[13]。2A14鋁合金在T6狀態(tài)下有兩種主要的時效強化相（θ’相和Q相[6]），其不同位置處的數(shù)量密度和平均尺寸統(tǒng)計于表2中。從表2中可以看出，A、B位置上析出相的尺寸差異不大，但A位置的兩種析出相的數(shù)量密度均小于B。在進(jìn)行固溶熱處理時，大型鋁合金輪轂尺寸較大，淬火轉(zhuǎn)移時間較久。由于A位置的淬火冷卻速率低于B，使得A位置更多的析出相從過飽和固溶體中脫溶析出，消耗更多的過飽和溶質(zhì)原子，致使時效過程中析出相形核率降低，析出相數(shù)量減少[10]。
圖5是2A14鋁合金輪轂內(nèi)不同位置的動電位極化曲線。經(jīng)過Tafel方程擬合后得到的電化學(xué)參數(shù)如表4所示�？梢钥闯鯝位置的自腐蝕電位較B位置的正，電流密度較B位置小一個數(shù)量級。2A14鋁合金具有多相體系，因此在進(jìn)行電化學(xué)極化反應(yīng)時，腐蝕體系是由多種不同電化學(xué)電位的相和晶界共同建立。三種合金相和晶界的體系在A、B位置都存在。其中，θ相和Q相的電化學(xué)自腐蝕電位都較基體更正，含Mn、Si的Al12(MnSi)2(FeCu）與基體電位接近[15-16]。在腐蝕性環(huán)境中，合金相都作為陰極而使基體出現(xiàn)陽極溶解。因此，合金相數(shù)量和含量的差異是造成電流密度差異的主要原因。根據(jù)合金相形貌及統(tǒng)計結(jié)果，B位置具有更多的合金相位點和含量，因此其電流密度較高。2.6浸泡腐蝕
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冷軋變形量對2A14鋁合金高筒件時效析出行為及力學(xué)性能的影響[J]. 胡彬,易幼平,黃始全,何海林,王并鄉(xiāng),郭萬富. 材料導(dǎo)報. 2019(24)
[2]Understanding the galvanic corrosion of the Q-phase/Al couple using SVET and SIET[J]. Alexander I.Ikeuba,Bo Zhang,Jianqiu Wang,En-Hou Han,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2019(07)
[3]差溫軋制工藝對7050鋁合金厚板組織與性能的影響[J]. 葉凌英,黃心悅,范世通,張研,鄧運來. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(09)
[4]Corrosion behavior of the friction-stir-welded joints of 2A14-T6 aluminum alloy[J]. Hai-long Qin,Hua Zhang,Da-tong Sun,Qian-yu Zhuang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(06)
[5]7050鋁合金厚板織構(gòu)、拉伸性能及斷裂韌性的不均勻性[J]. 張新明,韓念梅,劉勝膽,宋豐軒,曾瑞林,黃樂瑜. 中國有色金屬學(xué)報. 2010(02)
本文編號：2937301
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