采用慢應變速率拉伸試驗（SSRT）和透射電鏡（TEM）測試分析方法研究了熱矯正次數(shù)對7N01-T5鋁合金應力腐蝕敏感性的影響。結果表明:隨著熱矯正次數(shù)的增加,7N01-T5鋁合金應力腐蝕敏感性增加。原因主要在于晶界析出相的轉變以及溶質元素Zn和Mg從基體向晶界的不斷擴散�；诜瞧胶馄劾碚摽芍�,三次熱矯正的等效恒溫時間小于臨界時間t_c。因此,隨著熱矯正次數(shù)的增加,晶界處Zn和Mg元素含量逐漸增加,增大了晶界與基體間的腐蝕電位差,使7N01-T5鋁合金應力腐蝕敏感性增加。 

【文章來源】：中國有色金屬學報. 2020,30(05)北大核心

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熱矯正模擬熱循環(huán)曲線Fig.1Thermalcyclecurvetosimulateheatstraightening

action,%)ZnMgMnCrZr4.481.550.290.230.18FeCuTiSiAl0.130.110.050.05Bal.圖1熱矯正模擬熱循環(huán)曲線Fig.1Thermalcyclecurvetosimulateheatstraightening表27N01-T5鋁合金熱矯正工藝參數(shù)Table2Heatstraighteningparameterof7N01-T5alloysamplesSamplesNo.Temperature/℃HeattreatmenttimesTime/sBMWQ13501120WQ23502120WQ33503120慢應變速率拉伸試驗(Slowstrainratetest,SSRT)參照HB7235—95標準進行[13]。利用西安力創(chuàng)WDML5型SSRT試驗機進行試驗，試樣尺寸如圖2所示。試驗介質分別為空氣和3.5%NaCl+10mL/LH2O2，實驗溫度為室溫。SSRT試樣安裝完成后，加載一定的載荷以便消除夾具間隙，應變速率為6×106s1。由標準HB7235—95可知，利用ISSRT指數(shù)比單項力學性能指數(shù)能夠更好地評價應力腐蝕敏感性[13]。ISSRT指數(shù)的計算公式如下：SSRT(1)1(1)fffAfAI(1)式中：f和f分別為試樣在3.5%NaCl+10mL/LH2O2溶液中的拉伸強度(MPa)和伸長率(%)；fA和fA分別為試樣在空氣中的拉伸強度(MPa)和伸長率(%)。圖2慢應變速率拉伸實驗試樣尺寸Fig.2Dimensionsofslowstrainratetest(SSRT)samples(Unit:mm)透射電鏡(TEM)主要用于分析7N01鋁合金析出相在晶粒內、晶界附近的分布狀況，并借助能譜儀(EDS)對晶界析出相、晶內析出相及無沉淀析出帶的化學成分進行分析，探針直徑為3nm左右。TEM樣品經(jīng)機械減薄至30m左右后，制備成直徑為3mm的圓盤狀樣品，經(jīng)離子減薄后進行觀察。在TecnaiG220S-Twin型透射電鏡上進行樣

?020年5月1012圖3不同熱矯正次數(shù)下7N01-T5鋁合金晶界析出相形貌Fig.3Morphologiesofgrainboundaryprecipitationsof7N01-T5aluminumalloywithdifferentheatstraighteningnumbers:(a)BM;(b)WQ1;(c)WQ2;(d)WQ3;(e)GPzone;(f)Highermagnificationof(e)試樣WQ1、WQ2和WQ3，經(jīng)受的熱循環(huán)過程分別是：1)一次熱矯正(包括升溫過程和淬火過程)+自然時效；2)兩次熱矯正+自然時效；3)三次熱矯正+自然時效。相應的主要析出相分別為η′+GP區(qū)、少量η′+GP區(qū)、GP區(qū)，如圖3所示。NICOLAS等[14]研究表明，在非等溫熱處理過程中，析出相溶解臨界半徑可由式(2)求出：*ateq2ln(/)vRkTXX(2)式中：γ為界面能；vat為析出相的原子體積；T為熱力學溫度；X為溶質分數(shù)；Xeq是平衡溶質分數(shù)。當溫度恒定時，由于析出相溶解，溶質元素回溶到基體中，導致回溶析出相的臨界半徑降低。因此，原來不穩(wěn)定的析出相由于臨界半徑降低而變得穩(wěn)定[14]。當溶質元素含量恒定時，析出相回溶臨界半徑隨著溫度的升高而增加[14]。然而，由于熱矯正過程中，升溫速率很快，臨界半徑往往遠遠大于析出相的平均半徑。因此，隨著熱矯正次數(shù)的增加，η′相的密度不斷降低，并在隨后的自然時效過程中形成GP區(qū)，如圖3(e)和(f)所示。2.2應力腐蝕敏感性不同熱矯正次數(shù)試樣的慢應變速率拉伸曲線如圖4所示，具體的拉伸數(shù)據(jù)及應力腐蝕敏感系數(shù)ISSRT詳見表3。由表3可知，經(jīng)歷不同熱矯正次數(shù)后，7N01-T5鋁合金在空氣中的抗拉強度較母材有所增加。隨著熱矯正次數(shù)的增加，7N01-T5鋁合金應力腐蝕敏感性?


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