7055铝合金恒载荷应力腐蚀性能及机理研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.10.0147055铝合金恒载荷应力腐蚀性能及机理研究夏浩1，杨敏杰1，夏天东1，赵文军1，乔及森1，张涵1，段瑞芬2（1.兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050；2.中国铝业西北铝加工分公司，甘肃陇西748111）摘要:采用室温拉伸、光学显微镜和扫描电镜研究了不同恒载荷条件下7055铝合金型材的应力腐蚀性能。结果表明，在腐蚀周期内，随着应力腐蚀载荷的提高，试样的强度并未出现明显的下降，而塑性下降40%。应力腐蚀载荷越接近材料

2、的屈服强度，塑性下降就越明显，抗拉应变和延伸率均有降低。应力腐蚀试样表层部分区域有明显的点蚀、沿晶腐蚀空洞和裂纹；拉伸时，腐蚀缺口处会产生明显的应力集中而成为起裂源，拉伸断口边缘被腐蚀区域为明显的沿晶断裂。关键词：喷射成型；7055铝合金；应力腐蚀；力学性能中图分类号：TG146.21；TG174.3文献标志码：A文章编号：1007-7545（2013）10-0000-00MechanismStudyandStressCorrosionPropertyof7055AluminumAlloyunderConstantLoadCo

3、nditionXIAHao1,YANGMin-jie1,XIATian-dong1,ZHAOWen-jun1,QIAOJi-sen1,ZHANGHan1,DUANRui-fen2(1.LanzhouUniversityofTechnology,StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNonferrousMetalMaterials,Lanzhou730050,China;2.ChalcoNorthwestAluminumBranch,Longxi748111,Gansu,China)Abstract：

4、Thestresscorrosionresistanceof7055aluminumalloyunderdifferentconstantloadingswasstudiedbytensiletestunderopticalandelectronmicroscopyobservation.Theresultsshowthatthetensilestrengthpresentsnoobviousdeclinewhiletheplasticitydecreases40%duringthetestcycle.Thecloserloa

5、dapproachesyieldstrength,thesevererdecreaseofplasticity(i.e.elongationandtensilestrain)is.Pittingsandintergranularvoidsandcracksareobservedonsurfacelayerofspecimen.Duringthetensiletest,thestressconcentrationinvoidscouldbecomecracksource,leadingtodeteriorationofplast

6、icity.Intergranularfractureisobservedontheedgeoffracturesurface.Keywords:sprayforming;7055aluminumalloy;stresscorrosion;mechanicalproperties7000系[1-2]高强度铝合金由于其出色的比强度一直作为航空、军用的结构材料。在海洋、大气等易发生应力腐蚀[3]的环境中使用时，铝合金的各种性能有可能降低[4]。7055[5]系铝合金是目前7000系铝合金中综合性能最出色的，通过不同的时效热处理强化

7、，7055铝合金可以获得不同的综合机械性能。为了使7055铝合金兼备耐腐蚀性能，开发了一系列的热处理制度，如美国Alcoa公司注册的T77工艺可以使合金在具备T73态的耐腐蚀性能情况下还可以获得接近T6态的强度。经过T77热处理[6]的7055铝合金常用于大型运输机和客机的关键承载部件。近年来国内外对该系列合金耐腐蚀性能做了大量研究，如剥落腐蚀、恒应变速率应力腐蚀[7]等，然而就恒载荷应力腐蚀对其力学性能的影响研究甚少。为此，本文以喷射成型7055-T76511铝合金型材为对象（该材料状态为国内从未生产过的），通过不同恒定载荷

8、应力腐蚀试验，研究恒载荷下7055铝合金力学性能的变化规律，分析该合金的强韧化机理。1试验1.1试验材料研究材料为横截面呈工字形、长度14.5m的铝合金型材，其名义成分为（%）：Zn7.60、Cu2.30、Mg1.92、Zr0.15、Si0.10、Fe0.15、Mn0.05、