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《铜含量对al_zn_mg_cu_zr_cr_yb超强铝合金组织与性能的影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、Vol.19No.5.2014铜含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb超强铝合金组织与性能的影响黎彦希,陈康华,黄兰萍,徐成福,陈送义(中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083)摘要:采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-xCu-Zr-Cr-Yb超强铝合金,通过金相显微镜和扫描电镜观察以及晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀等实验,研究Cu含量(0.8%~2.2%,质量分数)对该合金组织与性能的影响。结果表明:随Cu含量降低,合金的残余结晶相数量减少,力学性能提高,抗腐蚀性能先升高后降低。
2、当Cu含量为1.3%时,Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金的综合性能最佳,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为720.7MPa,704.2MPa和9.1%;应力腐蚀指数ISSRT=0.031。关键词:Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金;铜含量;力学性能;腐蚀性能中图分类号:TG146.2+1文献标识码:A文章编号:1673-0224(2014)5-0727-09Effectofcoppercontentonmicrostructureandpropertiesofsuper-hi
3、ghstrengthAl-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-YballoyLIYan-xi,CHENKang-hua,HUANGLan-ping,XUCheng-fu,CHENSong-yi(StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Thesuper-highstrengthAl-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yballoywasfabricatedbyingot
4、metallurgymethod.Theeffectofcoppercontent(2.2%~0.8%)onmicrostructureandpropertiesofAl-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yballoyswasinvestigatedbyopticalmicroscopy,scanningelectronmicroscopy,tensiletest,intergranularcorrosion,exfoliationcorrosionandstresscorrosioncracki
5、ngtest.Theresultsshowthatthevolumefractionofresidualeutecticphasedecreases,themechanicalpropertiesincreaseandthecorrosionresistancefirstlyincreasesthendecreaseswithdecreasingthecoppercontent.TheoptimumcomprehensivepropertiesofAl-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yballo
6、ywereobtainedwhenthecontentofCuwas1.3%withσ0,σ0.2,δandISSRT,reach720.7MPa,704.2MPa,9.1%and0.031,respectively.Keywords:Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yballoys;coppercontent;mechanicalproperty;corrosionpropertiesAl-Zn-Mg-Cu系铝合金具有高比强度、低密度和优良的加工性能,广泛应用于军事与航空航天领域。但超高强
7、铝合金由于含有高密度的晶界析出相,容易诱导沿晶腐蚀和沿晶断裂,从而降低合金的强韧性和耐蚀性能[1−3]。国内外学者通过调控晶界析出相与减少未溶结晶相来提高该系合金的强韧性和耐蚀性能。研究表明,未溶结晶相是腐蚀和断裂的裂纹源,容易诱发断裂和腐蚀,因此需要减少未溶结晶的数量。SARKAR等[4]研究发现只有Cu含量高于1.0%时抗应力腐蚀性能才有明显改善,裂纹扩展速率明显减缓,且Cu含量越高,抗应力腐蚀性能越好。然而随Cu含量增加,熔铸凝固过程中形成大量的凝固共晶相,固溶处理后形成未溶结晶相[5],
8、易导致铸锭开裂。超强铝合金沿晶间腐蚀特征明显,基体的晶粒结构对其腐蚀性能影响显著,因此合金的再结晶程度影响其耐腐蚀性能。MINODAT[6]和TANAKAH[7]都发现超强铝合金中的应力腐蚀裂纹优先沿大角度晶界扩展,而在小角度晶界或亚晶界处不易扩展。为了获得基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2012CB619502,2010CB731701);国家自然科学青年基金资助项目(51201186);湖南省自然科学基金资助项目(12JJ6040)收稿日期:2013-12-13;修订日期:201