论文部分内容阅读
Al-Li合金具有比重小、比强度高、比刚度大、良好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性等优点,可代替常规的铝合金,广泛应用于航空、航天以及航海等行业。但由于Li是一种活性很强的元素,使得Al-Li合金在潮湿和盐雾环境中易发生晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀等形式的破坏。本文分析研究了热处理工艺对合金耐蚀性的影响,采用阳极氧化处理方法在Al-Li合金表面制得阳极氧化保护膜,大大提高了Al-Li合金的耐蚀性,延长其使用寿命,拓宽其应用范围。对Al-Li合金进行了不同条件下的热处理,测试了合金的力学性能,观察了合金成分、显微组织及物相结构,通过电化学测试、晶间腐蚀、剥落腐蚀实验检测了Al-Li合金腐蚀敏感性,研究了Al-Li合金热处理条件对其各种性能的影响。随时效时间的延长,其各种性能均发生改变:Al-Li合金的拉伸率逐渐降低,其硬度和拉伸屈服强度持续增长,在时效40h左右共同达到一峰值后趋于平稳或缓慢降低;沿着合金轧制方向出现明显的时效析出带,且逐渐增宽;合金的腐蚀电位、极化阻力逐渐变小,晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性逐渐增大,腐蚀程度越发显著,耐蚀性能不断降低。在15%硫酸电解液中对Al-Li合金进行了阳极氧化处理,在合金表面制备了一层致密的Al2O3阳极氧化膜,厚度在5~20μm之间,硬度在80~250HV之间;阳极氧化膜表面呈多孔状结构,排列整齐、分布致密,孔壁为六边形,孔穴呈圆形,孔径为50~100nm。随电流密度的增加,阳极氧化膜的厚度和硬度先增大后减小、晶粒尺寸逐渐细小、多孔状表面的孔径和孔壁厚度都逐渐增大;随氧化时间的延长,阳极氧化膜的厚度逐渐增加、硬度先增高后降低、晶粒尺寸同样还是逐渐细小、多孔状表面的孔径和孔壁厚度也都不断增大。进行了点滴、浸泡、盐雾三项腐蚀实验,发现Al-Li合金的腐蚀破坏都是从晶间开始,并且随着氧化时间和电流密度的增加,合金耐蚀性都呈现先增强后减弱的趋势。阳极氧化处理的最佳工艺条件为:电流密度为2A/dm2、氧化时间为60min、采取沸水封孔处理20min。