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采用室温拉伸性能测试和差热分析(DSC)、金相(OM)及电子显微分析(TEM),研究了2124铝合金厚板在不同热处理制度(固溶温度与固溶时间、淬火水温与淬火转移时间、时效温度与时效时间)下的拉伸力学性能、显微组织、晶间腐蚀和剥落腐蚀行为及其变化规律,优化了热处理制度,探讨了合金腐蚀发展过程与腐蚀机理,得出了如下结论:
1)固溶温度和固溶时间对2124铝合金热轧厚板的拉伸力学性能影响较大,合金适宜的固溶温度为498℃,固溶时间为80min。经此制度固溶处理后冷水淬火,于185℃时效12h,合金具有较好的强度、塑性配合。在此条件下,合金(T6态)的抗拉强度σ<,b>、屈服强度σ <,0.2>和延伸率δ分别为466MPa、375MPa和9.9%。
2)适当提高固溶温度或延长固溶时间,合金中的过剩相的溶解程度增大,提高了合金的固溶程度,从而提高合金的强度,但过高固溶温度或过长固溶时间使合金的延伸率降低。
3)淬火水温在16℃-35℃范围内,合金性能变化不大,但稍高水温淬火有利于改善合金的延伸率。随淬火转移时间的延长,合金的强度有所上升,但延伸率下降,为了有利于合金的塑韧性,淬火转移时间尽可能短。
4)S过渡相是合金的主要沉淀强化相,2124铝合金2%预拉伸厚板在170℃、185℃和200℃下时效均具有显著的时效强化特性,合金适宜的时效温度为185℃,时效时间为12h。在此条件下,合金(T8态)的抗拉强度σ<,b>、屈服强度σ <,0.2>和延伸率δ分别为483MPa、454MPa和7.4%。
5)预拉伸变形处理增加了合金的位错密度,与T6态峰时效相比,经过2%预拉伸处理的T8态峰时效合金S相分布更加弥散均匀细小,从而提高合金强度。
6)随着时效温度升高,2124合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力减弱,即合金腐蚀敏感性由小到大的顺序为:170℃<185℃<200℃。
7)随着时效时间延长,2124合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力减弱,即合金腐蚀敏感性由小到大的顺序为:自然时效<欠时效<峰时效<过时效。
8)S相和PFZ是引起合金腐蚀敏感性的主要因素,由于自然时效时没有S相析出,表现为较好的耐蚀性,随着时效温度的升高或时效时间的延长,合金中析出的S相逐渐增多,合金的局部腐蚀敏感性逐渐增大。到过时效时,不仅S相较粗大,而且晶界处有平衡相析出,PFZ也较宽,使合金的腐蚀性能变差。
9)经过预拉伸处理的T8态峰时效由于S相分布更加弥散均匀细小,其相对析出相体积分数大,且晶界有一定数量的平衡相析出,导致晶间腐蚀与剥落腐蚀倾向较T6态峰时效增加。