5a30与5083铝合金型材应力腐蚀行为的对比研究

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1、摘要采用慢应变速率拉伸(SSRT)法研究了5A30及5083铝合金型材的应力腐蚀开裂(SCC)行为并评定了它们的SCC敏感性。借助SEM、TEM、OM、EDS、XRD、动电位扫描及阳极电流恒载荷拉伸等手段，研究了预变形量、稳定化处理、应变速率、极化电位对两合金型材SCC行为的影响规律；进而对比分析了两合金型材SCC行为的异同；从两合金型材在不同预变形量条件下的显微组织差异，分析了预变形量对两合金型材SCC敏感性影响规律的主要原因；进一步探讨了5xxx系铝合金的SCC机理。主要内容及结果如下：1．探明了预变形量、稳定化处理、应变速率、极化电位对5A30与5083铝合金型材SCC敏感性的影响规律。

2、结果表明，预变形量在0-'-,15％范围内，两合金型材的SCC敏感性均随预变形量增加先减小后增大，在预变形量为10％时，SCC敏感性最小；预变形后的稳定化处理显著降低两合金型材的SCC敏感性；应变速率在10‘4s以"-'10。6s。1范围内，两合金型材的SCC敏感性随应变速率减小而增大；阳极极化显著增加两合金型材的SCC敏感性，阴极极化使其减小。2．探明了5A30与5083铝合金型材在不同条件下的断口形貌。结果表明，两合金型材在空气中的SSRT断口形貌均呈韧窝状，具有明显的韧性断裂特征，而在3．5％NaCl溶液中的SSRT断口形貌呈解理状，具有脆性断裂特征，预变形量在O～15％范围内，断口的脆

3、断特征随预变形量增加先减弱后增强，在预变形量为10％时，脆断特征最小；预变形后的稳定化处理使断口的脆断特征显著减弱；应变速率在104s-1～l旷s。范围内，断口的脆断特征随应变速率减小而增强；阳极极化显著增强断口的脆断特征，阴极极化使其减弱。3．对比分析了5A30与5083铝合金型材慢应变速率拉f,scc行为的异同。结果表明，相同预变形量及应变速率条件下，5A30铝合金的SCC敏感性高于5083铝合金，5A30铝合金断口的脆断特征更明显，这是因为5A30铝合金的Mg含量较高，表面氧化膜层薄，在含Cl一的环境中更容易发生SCC，但预变量为10％且应变速率为1．0x10西s。1时，两合金的SCC敏

4、感性极为接近，其断口形貌均呈河流状花样解理特征，断口表面分布大量沿晶及穿晶裂纹，并可以清晰看到解理台阶。4．对比分析了5A30与5083铝合金型材阳极电流恒载荷拉伸SCC行为的异同。广东工业大学工学硕}：学位论文结果表明，5083铝合金的自腐蚀电位较5A30铝合金高，5083铝合金更耐蚀，其阳极寿命也更高，预变形量为10％时，5083铝合金的阳极寿命为117h，5A30铝合金的阳极寿命为105h，随预变形量增大，两合金的自腐蚀电位均下降，阳极寿命减小，预变形量为15％时，5083铝合金的阳极寿命为113h，5A30铝合金的在阳极寿命为85h，5083铝合金的表面裂纹多与应力轴向成一定角度，5A

5、30铝合金的表面裂纹多与应力轴垂直，5A30铝合金更容易发生SCC脆性断裂。5．探明了预变形量对5A30与5083铝合金型材显微组织的影响规律，提出了预变形量对两合金型材SCC行为影响的微观机制。结果表明，预变形后基体晶粒a(A1)沿挤压方向发生伸长变形，第二相在a(A1)内部及晶界均有析出，晶内析出相主要为13相，晶界析出相为(FeMn)A16相与13相，p相沿晶界连续分布是两合金型材SCC敏感性增大的最主要原因。无预变形时，合金的位错密度低，晶界13相局部呈连续分布；预变形量增加至10％时，合金的位错密度升高，晶界13相无连续分布现象；预变形量增加至15％时，产生大量位错缠结，内应力增大，

6、晶界13相局部呈连续分布。6．探讨了5xxx系铝合金的SCC机理。阳极极化显著增强5xxx系铝合金的SCC敏感性，而阴极极化使其减弱，因此5xxx系铝合金在NaCl溶液中的SCC机理属于阳极溶解型，其SCC过程如下：铝合金钝化_应力作用下钝化膜开裂-÷局部阳极溶解反应形成腐蚀坑．÷应力与氯离子共同作用Tscc裂纹形核_B相沿晶溶解形成沿晶SCC裂纹_氯离子加速SCC裂纹扩展-÷失稳断裂。关键词：5A30铝合金，5083铝合金，型材，应力腐蚀，行为对比，敏感性，慢应变速率拉伸‘IlAbstractAbstractTh．estresscorrosioncracking(scc)behaviorso

7、f5A30and5083aluminumalloyprofileswerestudiedbyusingslowstrainratetensile(SSRT)method，meanwhile，theirSCCsusceptibilitywereevaluated．BymeansofSEM，TEM，OM，EDS，XRD，PotentiodynamicscanningandAnodecurrentcon