热加工工艺对2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性的研究

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2519铝合金属于Al-Cu-Mg系的高强低比重高性能铝合金,是常用于航空,战车,船舶工业的结构材料,应力腐蚀断裂是Al-Cu-Mg系铝合金使用过程中主要的失效形式之一,本实验对2519铝合金的热加工工艺和热处理工艺初步作了探索性的研究,以便能使2519铝合金获得较好的综合力学性能和抗应力腐蚀敏感性。 本实验在Gleeble-1500热模拟实验机上,采用平锤头压缩实验模拟了2519铝合金的热轧工艺。实验结果表明,2519铝合金的开轧温度在480℃—500℃之间比较合理。 本实验采用测定热轧板材试样在腐蚀前后的力学性能的变化即腐蚀的力学性能指标Kσ和Kδ来评定2519铝合金的抗应力腐蚀敏感性;同时还测试了不同热处理状态下2519铝合金的残余应力,并探讨了残余应力对2519铝合金的抗应力腐蚀敏感性的影响;另外,还测试了几种热处理状态下的极化曲线,探讨了2519铝合金的电化学腐蚀行为与抗应力腐蚀敏感性的关系;最后,采用扫描电镜观察了2519铝合金在腐蚀与未腐蚀状态下的拉伸断口形貌,并对合金各种状态下的组织进行了观察。实验结果表明: 1)2519铝合金的固溶处理温度为530℃时不会出现过烧,且合金的力学性能较好,其固溶保温时间为30min; 2)综合考虑2519铝合金的力学性能与抗应力腐蚀敏感性发现,T8状态(自然时效/120h+冷轧变形15%+145℃×24h)的抗应力腐蚀性能最好,并且这种状态的力学性能能满足设计要求; 3)2519铝合金处于先高温后低温的时效热处理状态下,可获得最好的力学性能,而这种状态下它的抗应力腐蚀敏感性最差; 4)高温过时效状态的抗应力腐蚀敏感性比低温过时效状态下要好一些; 5)双重淬火制度对2519铝合金的力学性能影响很大,从宏观上看,对该合金的抗应力腐蚀敏感性影响不大; 6)2519铝合金的抗应力腐蚀敏感性与合金的电化学腐蚀行为存在密切的联系,当合金的极化电阻越大时,它的抗应力腐蚀敏感性能越好; 7)2519铝合金在3.5%Nac卜1%Hcl的溶液中晶间腐蚀速率符合指数函数的变 化规律,即: v=v。)+a,exp(一(t一t‘,)/b【)+aZexp(一(t一t。)/bZ)变形量较大的2519铝合金板材较之变形量较小的板材而言,当变形量越大时合金的晶间腐蚀速率越大,并且,合金的晶间腐蚀速率快时,合金的应力腐蚀断裂的时间会越短; 8)由于应力腐蚀断裂过程中,受生成的腐蚀产物的影响,应力状态是随时变化的,故残余应力对应力腐蚀性能的影响不能简单的描述成一维的线性关系。
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