2014铝合金晶间腐蚀的研究

2014-05-21 10:11许璐迪涂景辉王瑞楠覃瑶董立新
新媒体研究 2014年7期
关键词:试样热处理铝合金

许璐迪+涂景辉+王瑞楠+覃瑶+董立新

摘 要 本实验着重研究NaOH溶液在去除2014铝合金试样表面Al2O3过程中,对试样晶间腐蚀的影响。NaOH溶液既能与Al2O3反应,也可以与铝反应,当用NaOH溶液清洗试样时间过长时,试样表面的铝过多的与NaOH溶液反应,使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重试样晶间腐蚀程度。故在研究2014铝合金晶间腐蚀试验中应减少NaOH溶液清洗的时间。

关键词 2014铝合金;NaOH溶液;晶间腐蚀

中图分类号:TG292 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0070-01

2014铝合金属于Al-Cu-Mg-Si系铝合金,2014铝合金属于高强度的铝合金,它具有较高的强度以及硬度,还具有较好的塑性和韧性。因而广泛应用于航空航天领域,近几年也广泛用在高铁的事业上。但是2014铝合金热处理后会出现不同程度的晶间腐蚀,大大限制了2014铝合金的应用。所以研究2014铝合金的晶间腐蚀将会有非常大的工程意义。

1 实验假设和实验目的

本实验着重研究NaOH溶液在去除2014铝合金试样表面Al2O3过程中,对试样晶间腐蚀的影响。在进行铝合金晶间腐蚀实验中,第一步需要用NaOH溶液去除试样表面的Al2O3,以去除腐蚀过程中Al2O3对基体的保护作用。但是NaOH溶液既可以与表面的Al2O3反应,2NaOH+Al2O3==2NaAlO2+HO2;也可以与基体的铝反应,2NaOH+2Al+2HO2==2NaAlO2+3H2。所以试样在NaOH溶液中清洗的时间是一个需要研究的课题,清洗时间过长也许会使试样表面的铝过多的与NaOH溶液反应,使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重试样晶间腐蚀程度。因此,我们进行了NaOH溶液清洗2014铝合金时间长短不同对晶间腐蚀程度的影响实验,以验证我们的假设。

2 实验器材和方法

2.1 实验装置和试剂

装置:金相显微镜,抛光机,恒温设备。

试剂:10%的NaOH溶液,6.5%的HNO3溶液,10%的NaCl溶液。

2.2 实验材料

本实验用到的是2014铝合金轧制板材,其化学成分见表1。我们将购买的板材切割成若干个小块,小试样的形状为母指大小的长方体,然后进行表面细磨和抛光,备用。

2.3 实验方法

我们先对小试样进行了热处理,经过热处理后的试样会沿晶界产生析出物,其抗晶间腐蚀性能会下降,试样容易沿着晶界腐蚀进去。热处理的工艺为:505℃*80 min固溶处理+水冷+160℃*12 h时效处理+200℃*15 min回归处理+水冷+160℃*12 h时效处理。然后进行分组实验,每组有6块小试样,第一组试样进行2分钟的NaOH溶液浸泡清洗,第二组试样进行5分钟的NaOH溶液浸泡清洗。取出试样用水洗净,再进行6.5%的HNO3溶液短时间清洗,最后再用水洗净后进行晶间腐蚀实验,将所有试样悬挂在10%的NaCl溶液中进行水浴加热,温度维持在35℃,进行12小时的晶间腐蚀[2]。最后进行金相组织观察,对比实验结果。

3 实验结果和分析

3.1 实验结果

将两组试样分别进行金相组织观察,可明显观察到两组试样的晶间腐蚀程度有差别,第一组试样进行2分钟的NaOH溶液浸泡清洗,其晶间腐蚀的深度较浅,数量也较少,表明晶间腐蚀程度低,图1为较清晰的一张晶间腐蚀照片。第二组试样进行5分钟的NaOH溶液浸泡清洗,其晶间腐蚀深度较深,数量有所增加,表明晶间腐蚀程度增加,图2为较清晰的一张晶间腐蚀照片。

图1 2014铝合金NaOH溶液浸泡清洗2分钟晶间腐蚀照片(100倍)

图2 2014铝合金NaOH溶液浸泡清洗5分钟晶间腐蚀照片(100倍)

3.2 实验分析

实验结果表明用NaOH溶液浸泡清洗铝合金5分钟会明显增大试样的晶间腐蚀程度,其晶间腐蚀的深度增加,数量也增多了。表明在用NaOH溶液浸泡清洗的过程中,NaOH溶液确实与试样基体的铝发生反应,并且时间过长,会使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重了试样的晶间腐蚀程度,使2014铝合金的抗晶间腐蚀性能下降。我们总结出在进行2014铝合金晶间腐蚀试验时,应尽量减少NaOH溶液浸泡清洗铝合金的时间,不超过2分钟为宜以减弱NaOH溶液对试样表面的损伤。

基金项目

西南交通大学大学生科研训练计划项目资助。

研究课题:2014铝合金回归处理的组织与性能分析

项目编号:校级SRTP项目131002

参考文献

[1]张永超,陈文思,李春宇,刘亮,董立新.时效处理对7A04铝合金晶间腐蚀性能的影响[J].铝加工,2013(1):10-12.

作者简介

许璐迪(1991-),男,汉族,河南灵宝人,西南交通大学本科三年级,材料科学与工程专业。endprint

猜你喜欢
试样热处理铝合金
解决线切割机床切铝合金腐蚀的问题
基于细观定量分析方法的地基土蠕变特性与模型研究
超声振动对5356铝合金组织及力学性能的影响研究
热处理工艺对7075铝合金FSW焊接接头力学性能的影响
高强度铝合金氢脆现象或可抑制
结合有限元软件对7A04铝合金疲劳性能的研究
冷轧钎焊板的组织和性能研究
探析热处理设备现状及节能环保技术运用展望
提取方法对枸杞多糖含量及体外抗氧化能力的影响
浅谈金属材料热处理工艺与技术展望