淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間對(duì)是否含Zr的鋁合金腐蝕區(qū)別在于：含有Zr的能夠阻礙再結(jié)晶從而提高鋁合金的抗晶間腐蝕能力。淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間;晶間腐蝕抗力;晶界無(wú)沉淀析出7000 系鋁合金是重要的航空材料,但該合金存在淬火敏感性。淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間是7000,晶間腐蝕剛放入溶液時(shí)所有試樣表面都可觀(guān)察到少量氣泡,0.5h 后有大量氣泡,其中淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為40s和80s 的試樣表面開(kāi)始變成黃褐色,并 附有一些白色物質(zhì),其他試樣表面變化不明顯。試樣浸泡1h 后,仍有大 量氣泡,溶液變的很混濁,所有試樣表面都變成黃褐色,并附有白色物 質(zhì)。試樣浸泡6h 后都發(fā)生了不同程度的腐蝕。在整個(gè)過(guò)程中,無(wú)Zr 合金的腐蝕速度較含Zr合金的快;隨著淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間的延長(zhǎng),合金的腐 蝕速度也增加,尤其是淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間大于20s 的合金。

       無(wú)Zr和含Zr試驗(yàn)方法試驗(yàn)用7055鋁合金的兩種合金為:Al28Zn22Mg22.3Cu Al28Zn22Mg22.3Cu20.15Zr,Fe+Si含量低于0115%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)。采 用電阻爐熔煉,澆注成截面為20mm150mm,長(zhǎng)為200mm的鑄錠。鑄錠以018/min的速率升溫至465均勻化處理,保溫24h 后于空氣中 自然冷卻。在420預(yù)熱2h后,鑄錠軋成215mm厚的板材。板材試樣經(jīng)47060min 固溶后取出,在 空氣中分別停留2、5、10、20、40、80s(淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間),然后淬入水 中,而后立即進(jìn)行12124h 人工時(shí)效。 時(shí)效試樣的晶間腐蝕試驗(yàn)按照GB7998287 進(jìn)行。浸泡溶液為:57g 的NaCl+10mL 的H2O2+1000mL 蒸餾水。在(352)溫度下,浸泡6h, 面容比小于2dm2/L。

    淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間對(duì)Al28Zn22Mg22.3Cu合金的晶界腐蝕形貌 的影響 淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于20s 時(shí),無(wú)Zr 合金的晶間腐蝕比較輕微,腐蝕沿 表面不連續(xù)分布,大于20s時(shí),晶間腐蝕明顯變嚴(yán)重,不但腐蝕 深度大大增加,而且沿表面連續(xù)分布,由于腐蝕沿著晶界發(fā)生,可以清晰地襯托出晶粒的形狀和尺寸大小。對(duì)試樣多個(gè)視場(chǎng) 進(jìn)行觀(guān)察,測(cè)量其腐蝕深度,得到腐蝕深度的最大值和平均值,并據(jù)此 判定晶間腐蝕等級(jí)。

       淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間對(duì)Al28Zn22Mg22.3Cu20.15Zr合金的晶界腐 蝕形貌的影響 可知,隨著淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間的延長(zhǎng),合金晶間腐蝕深度的最大值和平均值都增加。淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間從2s 增加 至10s 時(shí),腐蝕深度增加幅度不大,腐蝕等級(jí)均為4級(jí)。淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間 增加至20s 時(shí),腐蝕的最大和平均深度都約為2s 淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為40s和80s時(shí),加,約為20s Al28Zn22Mg22.3CuAl28Zn22Mg22.3Cu20.15Zr淬火轉(zhuǎn)移 最大深度/平均深度/最大深度/平均深度/ 時(shí)間/s 等級(jí)等級(jí)(a)Al28Zn22Mg22.3Cu(b)Al28Zn22Mg22.3Cu20.15Zr 合金的金相組織(a)2s(b)80s不同轉(zhuǎn)移時(shí)間下Al28Zn22Mg22.3Cu合金時(shí)效后的 TEM照片 含Zr 合金的晶間腐蝕也隨著淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間延長(zhǎng)而變得嚴(yán)重, 這種變化在大于20s 時(shí)很明顯。淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s 時(shí),只觀(guān)察到輕微 的晶間腐蝕,分布不連續(xù),5s 和10s 時(shí),晶間腐蝕增多,腐蝕深 度有所增加,但分布仍不連續(xù)。20～80s 時(shí),晶間腐蝕深度大大增加,沿 表面呈連續(xù)分布;并可明顯看出晶粒形狀。根據(jù)定量結(jié)果可知,轉(zhuǎn)移時(shí)間為10s 時(shí)晶間腐蝕的最大和平均深度約 為2s 倍;20s時(shí)的最大和平均深度較10s 時(shí)增加了一倍,雖然兩 者的腐蝕等級(jí)都是4 級(jí);淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí),最大和平均腐蝕深 度都有所增加,但幅度不大。2.2 組織觀(guān)察 界無(wú)沉淀析出帶很窄,淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為80s 時(shí),晶界無(wú)沉淀析出帶明顯寬化,晶界第二相尺寸不均勻,分布不連續(xù)。對(duì)于含Zr 合金,淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s 時(shí),基體中強(qiáng)化相細(xì) 小彌散,晶界上的第二相尺寸均勻,分布連續(xù),無(wú)沉淀析出帶很窄,淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為80s 時(shí),基體中強(qiáng)化相密度很低,尺寸較大,晶界上的 第二相明顯粗化,分布不連續(xù),無(wú)沉淀析出帶寬化。無(wú)Zr合金固溶后發(fā)生了完 全再結(jié)晶,晶粒較粗大。含Zr合金固溶后發(fā)生了部分再結(jié)晶, 經(jīng)GraffSargent試劑浸蝕后,再結(jié)晶晶粒呈白色,未再結(jié)晶晶粒呈黑色, 包含許多亞晶,這是由于Zr 阻礙再結(jié)晶,細(xì)化晶粒的作用。對(duì)于無(wú)Zr 合金,淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s。

       淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間對(duì)晶界析出的影響 在合金進(jìn)入水中之前處于空冷狀態(tài),冷卻速率很小,轉(zhuǎn)移時(shí)間延長(zhǎng)時(shí),平衡第二相有充分的時(shí)間在晶界 上形核并在一定程度上長(zhǎng)大。時(shí)效時(shí)這些第二相可吸,同時(shí)導(dǎo)致晶界附近溶質(zhì)貧乏加劇,并使得晶界上其他部分 新的第二相析出困難,因此得到的晶界析出相尺寸差別大且分布不連 續(xù)[12～14]。從圖4 中可以清楚地看出淬火速率對(duì)晶界析出相的影響。合金淬火后不同區(qū)域得到的過(guò)飽和空位濃度不同。晶界是空 位阱,合金冷卻過(guò)程中空位向晶界擴(kuò)散而造成晶界附近空位濃度的降低;而遠(yuǎn)離晶界的地方空位無(wú)處擴(kuò)散因而濃度較高,從而形成一定的濃 度梯度。淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間越長(zhǎng),在空氣中停留越久,更多的空位可擴(kuò)散并消失在晶界,晶界附近空位貧乏越嚴(yán)重。在時(shí)效時(shí),低于臨界空位濃度 的區(qū)域內(nèi)不能析出GP 帶[14],因此淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間越長(zhǎng),越大。此外,程度 的寬化。