时效制度对6156铝合金力学性能及腐蚀性能的影响.pdf

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1、第41卷第6期稀有金属材料与工程Vo1．41．NO．62012年6月RAREMETALMATERlALSANDENGINEERTNGJune2012时效制度对6156铝合金力学性能及腐蚀性能的影响林莉，郑子樵，李劲风(中南大学，湖南长沙410083)摘要：通过常规拉伸、慢应变速率拉伸和晶间腐蚀实验研究了T6及双级时效处理对6156铝合金力学性能与腐蚀性能的影响，并采用透射电镜(TEM)观察了析出相特征。结果表明：6156合金在T6欠时效状念下晶内析出相主要为GP区，晶界无明显析出相；T6峰时效晶内析出相主要为”相，出现少量的Q相

2、，品界析出物连续分布，合金虽然具有最高强度，但晶问腐蚀严重，应力腐蚀敏感性最大；随时效时间延长，Q相增多并逐渐粗化，晶界析出物粗大非连续分布；T78时效态晶内析出大量的e相，晶界析出相球化且析出相之问的间距增大，早断续分布，尢沉淀析出4~'(PFZ)变宽，因此相比T6念而言T78状态合金强度损失不人而耐蚀性得到明显提高。关键词：6156铝合金；力学性能；晶间腐蚀；应力腐蚀；微观组织中图法分类号：TGI46．21文献标识码：A文章编号：1002—185X(2012)06—1004—066000系fAI—Mg．Si)铝合金属于可热处

3、珲强化的用石墨坩埚进行熔炼，在水冷铜模巾浇注成30mm厚的铸变形铝合金，具有中等强度、良好的焊接性和耐蚀性等，锭。铸锭在530。C下均匀化后通过热轧和冷轧轧成2ran3被广泛应用于航天航空、交通运输、建筑等行业l】'2]。厚的板材，然后经550~C／30min固溶，淬火后分别进行Pechiney公司为了满足航空工业降低生产成本和减轻T6及双级时效处理。合金化学成分分析值如表l所示。飞机重量的需求，开发了耐蚀性和焊接性等更好的硬度测试在MTK1000A显微硬度计卜进行，负6056，6156等新型铝合金来部分代替目前飞机上大量荷为1

4、．96N，加载时间为15S。拉伸试验在MTS858使用的2000系铝合金l3】。然而，6000系铝合金虽具有材料试验机进行，试样沿轧制方向取样，标距尺寸良好的耐蚀性，但Cu的加入降低了合金的抗腐蚀性为8mmx20mm，拉伸速率为2mm／s。能]。为此，Pechincy公司又开发出具有专利保护性品问腐蚀按照标准ASTMG110进行，腐蚀介质质的T78时效工艺。采用该热处理工艺，在轻微降低采用57g／LNaCI+10ml／LH2O2浴液，腐蚀介质体积与强度的前提下，显著改善上述铝合金抗晶间腐蚀性能。腐蚀面面积之比为20mL：1cm，

5、实验温度恒定为30℃采用激光焊接的6156合金已作为机身壁板在A380客±3℃。将试样在溶液中浸泡24h，取出后，于垂直机上得到应用I6，。材料主变形方向的一端切去5mm，其断面按金相试样众所周知，铝合金的腐蚀行为与其微观组织有着密制备方法磨制和抛光，不经浸蚀于LeicaDMILM金相切的关系，因此，通过时效制度的变化调控合金的组织显微镜卜放人200倍观察腐蚀形貌及深度。结构，不仅可以改善铝合金的力学性能，同时也可以改应力腐蚀行为采用慢应变速半拉伸(SSRT)方法变铝合金的抗腐蚀性能。为此，本实验系统研究了6156测试，实验根据

6、HB7235．95标准进行。沿着板材横向铝合金不同时效热处理工艺与微观组织和力学性能之取样，应变速率为2×10曲S～，实验分别在空气和间的关系，并着重研究6156铝合金不同热处理状态下3．5％NaCl+0．5％H2O2溶液中进行。的晶问腐蚀和应力腐蚀行为，以考察热处理制度对6156铝合金抗腐蚀性能的影响，探讨其腐蚀机理。表16156铝合金化学成分Chemicalcompositionofthealuminumalloy61561实验。，％)以工业纯A1、Mg、Zn、和Al一11％Si、A1—40．56％Cu、堡圣!垒11．061

7、．120馏90．100．580．440．03Ba1A1．10．12％Mn、A1—9．05％Cr中问合金为原料，在电阻炉中收稿日期：2011-06—15基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(2005CB623705)作者简介：林莉，男，1986年生，硕士生，中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083，E-mail：perllin@126．com；通讯作者郑子樵，教授，电话：0731—88830270稀有金属材料与工程第41卷StrengthLoss=—O'air-O'—medium×100％o-air莹式中i是在空气中拉伸

8、的抗拉强度，。是腐蚀介0质中拉伸的抗拉强度。l表3给出了不同时效状态下6156合金SSRT实验结果。由表可知，T6态时效时，T6峰时效状态合金的抗拉强度损失率最大，表明其应力腐蚀敏感性最高，而T6欠时效和过时效状态合金的强度损失率低，表明这两种时效状态下合金的应