中高Mg铝合金冷轧板耐腐蚀性能研究

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中高镁(Mg)含量铝合金5083和5A06合金通过稀土元素铒(Er)的微合金化有效地改善合金的组织和力学性能,本课题在此基础上以5E83和5E06代表Er微合金化改性后的5083和5A06,通过晶间腐蚀(GB/T7998-2005)、剥落腐蚀(ASTM G66)等实验室加速腐蚀实验和电化学测试分别研究了5083、5A06和含Er的5E83、5E06铝合金冷轧板的耐腐蚀性能。并对四种成分合金冷轧板进行不同温度退火,并在同一温度下进行不同时间退火处理,通过硝酸浸泡失重法(ASTM G67)评价各合金不同退火态的晶间腐蚀(IGC)敏感性,获得各合金冷轧板IGC敏感性的时间.温度C曲线。利用金相显微镜(OM)观察合金的不同状态的腐蚀形态,采用透射电镜(TEM)对典型退火态进行微观结构分析。  晶间腐蚀(GB/T7998-2005)结果表明,5E06、5A06和5E83、5083冷轧态最大腐蚀深度分别约为0.02 mm、0.04 mm和<0.01 mm、0.03 mm,腐蚀级别分别评定为2级、3级、1级、2级。其耐晶间腐蚀优劣顺序为:5E83>5E06>5083>5A06。  剥落腐蚀(ASTM G66-99)结果表明,5E06、5A06和5E83、5083冷轧态宏观评定为EA、EB、N、PA级。耐剥落腐蚀优劣顺序为:5E83>5083>5E06>5A06。  动电位循环极化曲线测试结果表明,5E06、5E83和5A06、5083四种成分的合金存在明显的钝化区,且腐蚀电流均小于10-6A/cm2,腐蚀性能良好。耐蚀性优劣顺序为:5083>5E83>5E06>5A06。  失重法测得的合金冷轧态耐晶间腐蚀优劣顺序与GB标准腐蚀深度评定结果一致:5E83>5E06>5083>5A06;合金220℃以下相同退火态的耐IGC敏感性:5E83>5083>5A06≥5E06。  5E83耐IGC敏感性优于5083,二者的敏化温度均在150-175℃,稳定化温度为220℃。5E06和5A06敏化温度在125-220℃之间,耐IGC性均较差,稳定化温度为240℃,最佳稳定化工艺分别为240℃×3.5-4 h和240℃×1.5-3 h,其中5E06冷轧板240℃×3.5-4 h稳定化处理后力学性能和耐蚀性更优异。  TEM显示,150℃×0.5 h敏化态5E06、5A06和150℃×1 h敏化态5083合金沿晶界连续析出β相引发晶间腐蚀,150℃×1 h退火态5E83少数晶界断续析出β相,未发生晶间腐蚀;220℃×1 h稳定化退火态5E83和5083合金晶界及相界处未见新生相析出,耐IGC性良好。  合金成分、退火温度和时间对合金的耐蚀性有重要影响。Mg含量的增加恶化了合金的耐蚀性能,微量Er的添加并没有降低其耐腐蚀性。合金冷轧板220℃以下低温退火增大其腐蚀敏感性,并随退火时间延长其腐蚀敏感性加剧;5E83、5083铝合金220℃和5E06、5A06铝合金240℃高温回复退火明显改善其长期耐腐蚀性能。
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