2A14铝合金混合表面纳米化对电化学腐蚀行为的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化方法,在2A14铝合金上制备出梯度纳米结构(GNS)表层,对比研究了原始样品和常温空气及低温液氮环境下混合表面纳米化样品在3.5%Na Cl水溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明:经混合表面纳米化处理后,2A14铝合金晶粒尺寸由最表层约30 nm逐渐增大到基体的原始尺寸,塑性变形层厚度约130 mm,表面粗糙度R_a约为0.6 mm,表面微小裂纹消失.与原始样品相比,经过SFPB处理的样品耐点蚀能力没有得到提高,混合表面纳米化样品的耐点蚀能力得到提高,其中常温空气环境下样品的自腐蚀电位和点蚀击破电位分别由-1.01228和-0.29666 V升高到-0.67445和0.026760 V,耐点蚀能力最强.分析表明,表层晶粒尺寸纳米化、晶界显著增多、残余压应力以及表面粗糙度的改善有利于提高样品的耐点蚀性能.

焊前混合表面纳米化对2A14铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化(HSNC)方法在2A14铝合金表面制备出梯度纳米结构(GNS)表层,之后进行了搅拌摩擦焊(FSW)。利用OM、SEM和TEM对比研究了HSNC样品和原始样品FSW焊缝的微观组织和断裂形貌。结果表明,GNS表层以类似"S"线复杂形式分布在HSNC样品的热机影响区(TMAZ)和焊核区(NZ)中,形成了纳米层区(NLZ);原始样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在前进侧的TMAZ,HSNC样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在NZ;HSNC样品的抗拉强度比原始样品提高了6.4%,延伸率比原始样品提高了14.1%,两者的断裂方式均为韧性断裂,但原始样品断口形貌为非等轴韧窝和撕裂韧窝,HSNC样品断口形貌为等轴韧窝。分析表明,由于纳米晶的优异性能,NLZ在提高焊缝强度的同时提高了塑性变形能力。