时效工艺对1933铝合金锻件腐蚀性能的影响

采用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、慢应变速率拉伸(SSRT)、双悬臂梁实验(DCB)、晶间腐蚀实验和剥落腐蚀实验研究时效工艺对1933铝合金锻件抗应力腐蚀(SCC)、抗晶间腐蚀(IGC)和抗剥落腐蚀(EC)性能的影响。结果表明:在T6(120℃,24 h)时效状态下,1933铝合金锻件的应力腐蚀敏感性最强,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC仅为8.95 MPa.m1/2。经(110℃,6 h)+(160℃,8 h)和(110℃,12 h)+(170℃,8 h)双级时效后,KISCC分别上升至23.84和27.56 MPa.m1/2,锻件的抗应力腐蚀性能显著提高。而经(110℃,12 h)+(180℃,6 h)时效后,抗应力腐蚀性能的提高伴随着较大幅度的强度损失和塑性损失。锻件在各时效状态下,晶间腐蚀形式为点蚀,具有良好的抗晶间腐蚀性能。同时,锻件具有良好的抗剥落腐蚀性能。T6时效时,锻件的剥蚀等级为EC级;经双级时效后,其剥蚀等级均在EA+级以上。

回归时间对7150铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响

通过维氏硬度、电导率和室温拉伸、晶间腐蚀等试验,分析比较T6态和回归再时效处理(RRA)态7150铝合金的性能。借助光学显微镜和透射电镜,研究回归时间对RRA态7150铝合金微观组织的影响。结果表明,T6态的7150铝合金强度很高,但抗晶间腐蚀性很差。RRA态的7150合金随回归时间延长,抗晶间腐蚀性能增强,强度先升高后降低。当回归时间为1h时,晶内组织主要析出相为GP区,并伴有细小沉淀相η′,η′相分布较为均匀,约几个nm,晶界处析出相粗大且分布不连续,有明显无沉淀析出带。T6+185℃×1h+T6处理的7150铝合金既具有较高的强度,又具有较好的抗晶间腐蚀性,表现出最佳的综合性能。

镍基合金ENiCrMo-3型全位置焊条的研制

通过合理调整药皮中碳酸盐、氟化物及氧化物的比例,控制熔敷金属合金元素的含量,研制的镍基合金ENi Cr Mo-3型Ni625焊条具有优良的全位置焊工艺性,与国外ENi Cr Mo-3焊条工艺性能相当。各项性能均满足技术要求,具有优良的抗晶间腐蚀及抗热裂纹性能。

Cu质量分数对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织和性能的影响

利用硬度测试、室温拉伸实验、晶间腐蚀实验、电化学腐蚀实验、SEM和TEM等方法,研究Cu质量分数对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织与性能的影响。研究结果表明:随着Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金中Cu质量分数由0.01%逐渐增加至1.12%,其达到峰值时效所需时间逐渐减少,且峰值时效(T6态)硬度明显增加;随着Cu质量分数的增加,峰时效状态合金的抗拉强度由357.7 MPa逐渐增加至452.2 MPa,抗拉强度提升94.5 MPa,这是因为随着Cu质量分数增加,晶内析出相数量逐渐增多且尺寸逐渐减小,使得沉淀强化效果逐渐增强;Cu质量分数增加使粗大相AlFeMnSi的数量逐渐增加,腐蚀电流密度显著增大,合金的断后伸长率和抗晶间腐蚀性能呈下降趋势。

Mn含量对6000系铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、拉伸测试等方法研究了Mn元素对Al-0.91Mg-0.81Si-1.02Cu-xMn-0.2Zr-0.02Sr铝合金热压材组织与性能的影响。结果表明:增加Mn元素含量在显著细化合金晶粒的同时会降低合金晶粒的等轴度。当Mn元素含量达0.7%时,若再加入Mn元素,合金晶粒尺寸的变化不大,但合金的抗拉强度会降低。Mn元素会大幅提高合金的抗晶间腐蚀能力。综合考虑Mn元素对合金抗拉性能、晶粒尺寸和抗晶间腐蚀性能的影响,在合金中加入0.7%左右的Mn元素较为合理。

适合全位置焊接的ENiCrFe-3焊条的研制

针对目前国产ENi Cr Fe-3焊条难以适应全位置焊接,工程上主要依赖进口焊条的现状,开展了ENi Cr Fe-3焊条国产化研究。结果表明,通过控制药皮中多种氟化物、碳酸盐的比例,加入适量的重稀土氧化物,优化焊缝中Mn,Cr,Nb等元素的含量。研制的ENi Cr Fe-3焊条具有良好的全位置焊接工艺性,与进口焊条相当,其优良的力学性能、抗热裂纹性能及抗晶间腐蚀性能均满足技术要求。

Zn、Mg对5A06型铝合金热轧材性能的影响

研究了添加2.1%~2.4%Zn对5.0%~6.5%Mg含量5000系铝合金热轧材性能的影响。结果表明:随着Zn、Mg含量的增加,合金的力学性能随之增强。其中添加2.33%Zn的合金力学性能最好,热轧状态下硬度达到139.26 HV0.2,抗拉强度高达466.9 MPa,伸长率为12.35%;Zn会大大改善合金的抗晶间腐蚀性能,其中添加2.33%Zn时效果最好,250℃×2 h退火后,最大腐蚀深度为31.73μm,腐蚀等级为3级。

回归温度对7150铝合金组织和性能的影响

合理的回归再时效处理(RRA)能改善A1-Zn-Mg-Cu合金抗晶间腐蚀能力,提高合金的综合性能。本文通过显微硬度和电导率测试、室温拉伸与晶间腐蚀等方法,分别研究了175、185、195℃回归及120℃×24 h再时效处理的7150铝合金微观组织和性能。结果表明,随回归时间和温度变化,RRA态7150铝合金硬度有峰值,在175、185和195℃回归的RRA态7150合金硬度分别经50、30和27 min回归时间达硬度峰值203 HV、198 HV、197 HV;电导率随回归温度升高、时间延长而持续增大;回归再时效7150铝合金按抗晶间腐蚀能力强弱195℃×1 h> 185℃×1 h> 175℃×1 h,按强度高低175℃×1 h> 185℃×1 h> 195℃×1 h。综合比较,120℃×24 h+185℃×1 h+120℃×24 h处理的7150铝合金综合性能好,是最佳的回归再时效处理工艺。