晶粒组织对Al-Zn-Mg合金力学性能和腐蚀性能的影响

以分别具有再结晶和纤维晶粒组织的两种Al-Zn-Mg合金为研究对象,通过室温拉伸、剥落腐蚀、慢应变速率拉伸、四点弯曲试验,结合金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)观察研究了晶粒组织对合金力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:纤维组织合金相比于再结晶组织合金屈服强度提高24.7 MPa,抗拉强度提高56 MPa;纤维组织合金表现出更优的抗应力腐蚀性能,其在慢应变速率拉伸试验中的抗拉强度以及伸长率的损失率分别比再结晶组织合金降低了65.2%和80.3%,应力腐蚀指数降低了75.5%,在四点弯曲试验过程中发生断裂的时间是再结晶组织合金的57倍;纤维组织合金的剥落腐蚀性能低于再结晶组织合金,其最大腐蚀深度增加了160.4%。纤维组织合金的力学性能的提升主要来自细晶强化作用,抗应力腐蚀性能的提升主要源于其较低的再结晶分数和较低的大角度晶界占比。

晶粒组织对2195铝锂合金应力时效析出行为与性能的影响

通过恒应力蠕变拉伸、室温拉伸及慢应变速率拉伸应力腐蚀性能测试等试验,结合OM、SEM、TEM及EBSD等组织观察,分析探究变形和细晶2种不同晶粒组织对应力时效处理2195铝锂合金析出行为与性能的影响。结果表明:与细晶组织板材相比,变形组织板材达到峰值硬度的时间由18h缩短至4h,峰值硬度(HV)由1619.94MPa升高到2234.4 MPa,抗拉强度由584.6 MPa提升至641.9 MPa。通过计算细晶强化、位错强化及析出相强化对合金强度提高的贡献值,发现变形组织板材力学性能提升主要来源于位错强化的贡献。同时,与细晶组织板材相比,变形组织板材的应力腐蚀敏感指数ISSRT值由7.6%降低到4.8%,应力腐蚀敏感性降低。变形组织板材的大角度晶界比例由细晶组织板材的64.6%降低至41.1%,晶界析出相分布更为离散,几乎观察不到无沉淀析出带,是获得较为优异抗应力腐蚀性能的主要原因。