固溶处理对7A04铝合金组织与性能的影响

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7A04铝合金具有高强度、高硬度、耐腐蚀及良好的加工性能,广泛运用于航天航空、交通运输等领域。但是,7A04铝合金易发生应力腐蚀开裂,严重影响了材料的应用。本文对7A04铝合金进行六种热处理。运用电子扫描显微镜、能谱仪分析合金的显微组织、化学成分及物相,用电导率仪测试电导率,用维氏显微硬度计测硬度,用电子万能实验机进行拉伸实验,用慢应变应力腐蚀实验机进行慢应变速率实验,结果如下:(1)7A04-H112铝合金中几乎没有强化相η(MgZn2),热处理后析出强化相η(MgZn2),造成热处理后的合金强度、硬度约为H112态的两倍。7A04-H112铝合金的第二相弥散分布,成为韧窝核心,因此具有更高的韧性。(2)H112态和热处理后的合金处于3.5%NaCl腐蚀液中时,其慢应变速率实验的强度、伸长率等和空气中差别不大,最大的强度下降率为2.4%,最大的伸长率下降率为14.6%,说明在此环境中合金的应力腐蚀敏感性较低。H112态和热处理后的合金处于(3.5%NaCl+0.3%H2O2)腐蚀液中时,其强度、伸长率等相对于空气中分别有4%~9%、20%~45%的下降,说明此环境中,H112态和热处理后的合金的应力腐蚀敏感性相对于3.5%NaCl腐蚀液中有一定程度的上升,H对其影响很大,氢致开裂作用十分明显。改变(3.5%NaCl+0.3%H2O2)腐蚀液的温度时,热处理后的合金应力腐蚀敏感性变化均小于5%,说明温度对合金的抗应力腐蚀能力影响比较小。(3)经过SEM观察发现,所有样品在干燥空气中的断口可观察到大量韧窝,说明断裂方式以韧性断裂为主,在3.5%NaCl腐蚀液中,断口上有部分二次裂纹、解理断裂和大量韧窝,说明以韧性断裂为主,包含少量脆性断裂,在3.5%NaCl+0.3%H2O2腐蚀液中,断口上的二次裂纹和解理断裂更多,韧窝数量减少,说明断裂方式为脆性断裂和韧性断裂的结合。(4)经过计算应力腐蚀敏感性指数(ISSRT),可得出最佳的固溶工艺为470℃固溶70min,将样品置于3.5%NaCl腐蚀液中时,应力腐蚀敏感性为H112态合金的一半,说明该固溶工艺提高了7A04铝合金板材在3.5%NaCl腐蚀液中的抗应力腐蚀能力。
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