【摘 要】
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船舰用铝镁合金广泛用于造船业,经过长时间服役后,出现了大量的晶间腐蚀和环境敏感断裂问题,这与晶界析出低腐蚀电位的富镁相有关。课题针对铝镁合金AA5083-H128,研究了敏化
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船舰用铝镁合金广泛用于造船业,经过长时间服役后,出现了大量的晶间腐蚀和环境敏感断裂问题,这与晶界析出低腐蚀电位的富镁相有关。课题针对铝镁合金AA5083-H128,研究了敏化处理、测试环境、试样位置和试样取向等因素对敏化析出行为、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂(SCC)和腐蚀疲劳裂纹扩展的影响,并采用去敏化热处理改善敏化态试样的富镁相分布。AA5083-H128试板的厚度方向存在初始第二相粒子、位错密度和晶粒尺寸的不均匀性,敏化后的上部试样比心部试样析出更多的富镁相,具有更高的晶间腐蚀敏感性、SCC敏感性和腐蚀疲劳裂纹扩展速率(da/dN)。随着敏化程度的增加,晶界富镁相的最高镁含量、厚度和晶界覆盖率逐渐增加,晶间腐蚀敏感性和SCC敏感性逐渐增大。建立了SCC敏感性指标和晶界富镁相覆盖率的关系。试样断口发现较大的平坦的周围被塑性剪切撕裂棱包围的区域,且该区域底部被腐蚀产物或第二相粒子覆盖,证明SCC机理涉及到富镁相的阳极溶解和裂纹尖端塑性区的第二相粒子/基体的界面的氢脆。L-T试样断口出现分层现象,随着敏化程度的增加,分层越来越多。分层发生在相邻的易变形的“软”晶粒和不易变形的“硬”晶粒的大角度晶界,断裂机制为晶界富镁相/基体的界面的氢脆。随着测试频率的降低,腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/dN先增大后减小。测试波形对腐蚀疲劳裂纹扩展行为有重要影响,da/dN的大小排列如下:方波>正弦波>正锯齿波>负锯齿波。随着去敏化热处理温度的升高,晶界富镁相厚度和连续度逐渐降低,晶间腐蚀质量损失逐渐降低。经过260℃/1h去敏化热处理后,晶内和晶界的富镁相基本完全消失,质量损失接近于零。
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