高強鋁合金應力腐蝕開裂過程中的電化學行為研究.pdf

1、本文研究了 AA7A04高強鋁合金應力腐蝕開裂（SCC）過程中的電化學與微觀形貌特征。通過自制的C型環電解池，研究加載應力為90％屈服強度的AA7A04鋁合金恒應變 C型環試樣在3%NaCl溶液中 SCC裂紋的萌生和擴展過程，采用電化學噪聲(ECN)和3D顯微鏡實時監測裂紋發展不同階段的噪聲峰和腐蝕形貌，并對 ECN進行譜圖和時域統計分析。結果發現，伴隨著裂紋的萌生和發展，出現了明顯的規律性電流與電位噪峰，且這些噪聲峰的出現頻率和時間與

2、3D顯微鏡所觀測到的C型環裂紋的萌生與長大具有良好的一致性。通過對噪聲峰的峰形及壽命分析，發現裂紋的萌生與成長并不是連續發生的，而是表現出明顯的階段性。實驗結果還表明，恒應變試驗后期，隨著C型環的應力松弛，裂紋的縱深發生幾乎停止，但仍然可以捕捉到密集的短時電流噪聲峰，這些噪聲峰可能與裂紋側壁的亞穩態點蝕生長過程有關。
　　本文采用慢應變速率拉伸(SSRT)技術和ECN研究了AA7A04鋁合金在3.5%NaCl溶液中 SCC不同階段

3、的噪聲峰特征，并對 ECN進行了譜圖和時域統計分析。結果發現，拉伸試樣在彈性變形階段是以點蝕噪聲峰為主；當拉伸應力過了屈服強度以后，基線電流出現較大波動，并出現電流特征峰，此時試樣進入裂紋快速擴展階段；當拉伸應力過了最高拉伸強度后基線電流波動幅度減小，電流特征峰消失，此時試樣進入了快速斷裂階段。
　　采用SSRT研究了AA7A04鋁合金在不同極化電位、不同溫度和不同含氧量溶液中的SCC敏感性，發現陰極極化和陽極極化均會增加SCC敏

4、感性，陰極極化增強了氫脆作用，陽極極化加速了陽極溶解；隨著溫度的升高，試樣陽極溶解加快，SCC敏感性增強；氧濃度下降，表面基體的陰極反應受到抑制，裂尖陽極溶解失去的電子不能及時被消耗，裂紋擴展速率下降SCC敏感性降低，反之，氧濃度升高，SCC敏感性增大。
　　通過研究鈰鹽、8-羥基喹啉、NaF對AA7A04光滑試樣和缺口試樣SCC的緩蝕作用，發現鈰鹽、8-羥基喹啉對光滑試樣緩蝕效果較好，對缺口試樣緩蝕效果較差，而NaF對光滑試樣緩