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７Ｂ０４铝合金应力腐蚀敏感性研究３３７Ｂ０４铝合金应力腐蚀敏感性研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｔｒｅｓｓＣｏｒｒｏｓｉｏｎＣｒａｃｋｆｏｒ７Ｂ０４Ａｌｌｏｙ刘远勇，张晓云，裴和中，陆峰，高健（１昆明理工大学，昆明６５００９３；２北京航空材料研究院，北京１０００９５）———ＬＩＵＹｕａｎｙｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏｙｕｎ，ＰＥＩＨｅｚｈｏｎｇ，ＬＵＦｅｎｇ，ＧＡＯＪｉａｎ（１ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９３，Ｃｈｉｎａ；２ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ）摘要：利用慢应变速率拉伸应力腐蚀实验方法研究７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。研究温度、腐蚀介质、电化学极化对应力腐蚀敏感性的影响，结果表明：随温度的升高７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀开裂敏感性增强；溶液的腐蚀性越强，７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀开裂敏感性越大；无论是阳极极化还是阴极极化都会增加７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。关键词：７Ｂ０４铝合金；应力腐蚀开裂ＳＣＣ；慢应变速率拉伸实验中图分类号：ＴＢ３０４文献标识码：Ａ———文章编号：１００１４３８１（２０１０）０２００３３０４—Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆ７Ｂ０４ＡｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｔｏＳｔｒｅｓｓＣｏｒｒｏｓｉｏｎＣｒａｃｋ（ＳＣＣ）ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅＳｌｏｗＳｔｒａｉｎＲａｔｅＴｅｓｔ（ＳＳＲＴ）．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｄｉｕｍａｎｄｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆ７１３０４ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｔｏＳＣＣ—ｉｓｅｎｈａｎｃｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｃａｕｓｔｉｃｉｔｙｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｒｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．ＴｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓａｌｓｏｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙＳｃａｎｎｉｎｇＥ１ｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ａｆｔｅｒｔｈｅＳＳＲＴ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：７Ｂ０４ａｌｌｏｙ；ｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋ（ＳＣＣ）；ｓｌｏｗｓｔｒａｉｎｒａｔｅｔｅｓｔ（ＳＳＲＴ）—７Ｂ０４铝合金是Ａ１－Ｚｎ－ＭｇＣｕ系高强铝合金，它是在７Ａ０４的基础上进一步纯化发展而来的，即通过对铁和硅等杂质元素的控制，提高其断裂韧性等性能，特点是强度高屈服强度接近于拉伸强度，塑性较低，抗应力腐蚀性能较差］。本工作研究了７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀开裂性能，温度、腐蚀介质、电化学等因素对７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀开裂敏感性的影响。１实验１．１实验材料实验材料为２ｒａｍ厚的７Ｂ０４铝合金板材，热处理状态为Ｔ６，化学成分见表１。试样表面保持原始的状态，经机械加工成标准试样（见图１）。试样在１Ｏ９／５（质量分数，下同）的ＮａＯＨ溶液中进行去包铝处理，采用３Ｏ的ＮＨＯ。溶液进行化学抛光处理。表１７Ｂ０４合金化学成分（质量分数／％）Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ７Ｂ０４ａｌｌｏｙ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／）图１试样的尺寸Ｆｉｇ．１Ｓａｍｐｌｅｓｉｚｅ１．２实验方法及条件按照ＨＢ７２３５－－９５慢应变速率应力腐蚀试验方法的要求在ＬＩＴＲＹ实验机上进行，采用的应变速度为１×１０Ｓ一。用Ｍ３７８电化学系统对拉伸试样施加不同电位进行极化，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为石墨棒。不同温度下的实验在３．５％ＮａＣ１溶液进行，温度℃℃分别为２５，３５，４５和５５。℃不同介质的实验，环境温度均为３５，实验介质分别为硅油、３．５ＮａＣ１和含有不同浓度ＨｚＯｚ的３．５ＮａＣ１水溶液。℃电化学极化实验在３５的３．５ＮａＣ１溶液中进行，极化电位分别为～５００，一６００，一１２００ｍＶ和激光熔覆一活化屏等离子体复合处理层耐磨性能研究４１［１］Ｅ２］Ｅ３］［４］［５］［６］参考文献徐滨士，朱绍华．表面工程的理论与技术［Ｍ］．北京：国防工业—出版社，１９９１．５４０５６５．—ＫＷＩＥＴＮＩＥＷＳＫＩＣ，ＤｏＮＧＨ，ＳＴＲ０ＨＡＣＫＥＲＴ，ｅｔａｌ＿ＤｕｐｌｅｘｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈＴｉｍｅｔａｌ５５０ａｌｌｏｙｔｏｗａｒｄｓｈｉｇｈｌｏａｄ～ｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，—２００１，１３９：２８４２９２．—ＷＥＩＣＹ．ＣＨＥＮＦＳ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｎｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｆａｂｒｉｃａｔｅｄ—ｂｙＴＲＤａｎｄｐｌａｓｍａｎｉｔｒｉｄｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓ—ｉＣＳ，２００５，９０：１７８１８４．ＺＨＡＯＣ，ＬＩＣＸ，Ｄ０ＮＧＨ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｅｓｃｒｅｅｎｐｌａｓｍａｎｉｔｒｉｄｉｎｇａｎｄｉｔｓｎｉｔｒｉｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅａｎｄ—ＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，２０１：２３２０２３２５．—ＭＥＮＴＨＥＥ，ＢＵＬＡＫＡ，０ＬＦＥＪ，ｅｔａ１．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｍｅ—ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌａｆｔｅｒｐｌａｓｍａｎｉｔｒｉ—ｄｉｎｇ［－Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，１３３１１３４：—２５９２６３．ＨＥＤＡＹＡＴＩＭＫ，ＭＡＢＨ０ＵＢＩＦ，ＮＩＣＫＣＨＩＴ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄａｃｔｉｖｅｓｃｒｅｅｎｐｌａｓｍａｎｉｔｒｉｄｉｎｇｏｆｈａｒｄｃｈｒｏｍｉｕｍ—ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅｄｓｔｅｅｌＥＪ］．Ｖａｃｕｕｍ，２００９，８３（８）：１１２３１１２８．—［７］郭绍义，李兴俊，杨秋合，等．激光熔覆ＷＣＮｉ／ＴｉＣ涂层的组织—和摩擦磨损性能研究［Ｊ］．材料工程，２００８，（６）：７２７５．［８］耿林，孟庆武，郭立新．钛合金表面上两种镍基合金粉的激光熔—覆研究［Ｊ］．材料工程，２００５，（１２）：４５５２．［９］ＤＯＮＧＳＹ，ＸＵＢＳ，ＷＡＮＧＺＪ，ｅｔａ１．Ｌａｓｅｒｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔ１０ｎｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥ，２００７，—６８２５１Ｎ．１５基金项目：国家自然科学基金中英合作项目（５０７１１１３０２３１）；国家自然科学基金重点项目（５０７３５００６）；国家９７３计划资助项目（５１３２７０１０２）———收稿日期：２００９０４２４；修订日期：２００９１１－２０作者简介：徐滨士（１９３１一），男，教授，中国工程院院士，主要从事表面工程、再制造工程方面的研究，联系地址：北京丰台杜家坎２１号再制造—重点实验室（１０００７２），Ｅｍａｉｌ：ｘｕｂｉｎｓｈｉ＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ—通讯作者：董世运，Ｅｍａｉｌ：ｓｙｄ４２２＠ｖｉｐ．ｓｏｈｕ．ｃｏｍ∈米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米爿米米米米米米米米爿÷（上接第３６页）质中的断裂强度；为在环境介质中的断裂伸长率；—为在惰性介质中的断裂伸长率；Ｉ从０１表示应力腐蚀断裂敏感性渐增］如表５所示。根据／－的结果表明表５应力腐蚀敏感性判定Ｔａｂｌｅ５Ｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎ。各实验的数据处理结果，实验中所涉及的环境下Ｎｏｔｅ：ｉｎｅｒｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉＳｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉ１７Ｂ０４铝合金都具有应力腐蚀敏感性。温度的升高，溶液的腐蚀性加强都会使／的值变小；而阳（阴）极极化加强，／的值变大，出现该结果有可能在极化实验中的试样腐蚀过于严重，断面测量的误差产生较大。根据工Ｓｓ计算结果，表明温度的升高，溶液的腐蚀性加强都会使Ｊ的值变大；且阳（阴）极极化加强，也会使的值变大，应力腐蚀断裂敏感性增强。４结论（１）７Ｂ０４Ｔ６５１状态下的铝合金具有一定的应力腐蚀敏感性；溶液温度的升高、腐蚀性的增强都会加大７Ｂ０４铝合金的应力腐蚀敏感性。（２）电化学极化对７Ｂ０４铝合金的ＳＣＣ敏感性有显著的影响，并且阳极极化的作用要比阴极极化要强。［１］［２］参考文献《中国航空材料手册》编辑委员会．中国航空材料手册［Ｍ］．第三卷，第２版．北京：中国标准出版社，２００２．—ＨＢ７２３５９５，慢应变速率应力腐蚀实验方法［ｓ］．——收稿日期：２００８１２２５；修订日期：２００９０８２０作者简介：刘远勇（１９８２一），男，硕士研究生，主要从事高强铝合金的腐蚀特性研究，联系地址：昆明理工大学莲华校区学生宿舍６栋６２１室—（６５００９３），Ｅｍａｉｌ：ｌｙｙｏｎｇｐ＠ｑｑ．ｃｏｒｎ