Er微合金化5E62冷轧态耐蚀性的研究

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在高Mg合金中添加少量的Zn能够提高合金的强度和耐蚀性能,微量Er的添加能够有效地改善合金的综合性能。本文对含Zn、Er的5E62合金进行了五个变形量的轧制,研究不同冷变形量和不同热处理工艺对5E62合金腐蚀性能的影响。对各变形量合金进行不同温度不同时间的退火处理,通过硝酸失重法(ASTM G67)测试各变形量合金不同退火态的晶间腐蚀敏感性,借助金相显微镜观察介敏态腐蚀形貌,确定不同退火态发生晶间腐蚀敏感性的最短时间及稳定化时间,建立各变形量合金的IGC敏化时间/稳定化时间-温度曲线。通过对稳定化退火态进行敏化处理得到55%变形量合金的稳定化制度,对不同稳定化退火态试样进行浸泡实验测试其剥落腐蚀性能。采用透射电镜对合金典型退火态进行微观结构分析。根据硝酸浸泡失重法(ASTM G67)建立的5E62合金IGC敏化时间/稳定化时间-温度/变形量关系图显示,各变形量5E62合金IGC敏化时间/稳定化时间-温度曲线呈倾斜的“U”曲线状,曲线内部为晶间腐蚀敏感区,外部则为耐晶间腐蚀区。随着变形量的增加,晶间腐蚀敏感区范围增加,合金的耐晶间腐蚀性能变差。5E62合金的稳定化温度确定为240℃;敏化温度区间为150℃~200℃,其中150℃退火的合金耐晶间腐蚀性能最差;过渡温度区间为220℃~230℃。根据各变形量合金在稳定化温度不同时间退火态样品的硝酸失重和剥落腐蚀测试结果,35%和55%变形量合金具有优异的耐晶间腐蚀性能和长期耐剥落腐蚀性能,考虑到力学性能,优选55%变形量为5E62合金的最佳变形量。通过敏化试验优化出55%变形量合金的稳定化时间为5h~10h,最终确定55%变形量5E62合金的稳定化工艺为240℃×5h~10h。TEM显示,70%变形量5E62合金200℃×2h敏化态试样沿晶界连续析出二次相导致晶间腐蚀,而240℃×24h稳定化态合金中,未观察到连续的二次析出相,具有较好的耐晶间腐蚀性能;55%变形量合金240℃×2h退火态合金沿晶界断续析出二次相,发生晶间腐蚀。240℃×24h稳定化退火态在晶界上只析出孤立的二次相(β相或τ相),耐IGC性良好。由于少量Zn的加入使合金晶内析出了弥散的τ相,可能在晶界上也有断续析出状态。
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