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预处理对汽车用Al-Mg-Si合金组织和晶间腐蚀行为的影响

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金属热处理 2022年第2期47卷 78-85页

作者：闵旭东黄元春肖政兵刘宇任贤魏邹倜中南大学轻合金研究院湖南长沙410083

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸... 详细信息

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸相应地减小,而晶内析出物(β″相)的析出数量增加,尺寸减小,以致不同的预处理试验合金具有不同的综合性能。由预应变和预时效组成的预处理工艺有利于提高Al-Mg-Si合金的综合性能,其晶间腐蚀抗力和烘烤硬化性能都得到显著提高,这主要归因于合金在烤漆过程中不产生无析出区,形成的晶界析出物数量少而不连续,以及基体强化相β″相通过消耗大量溶质原子而充分地析出。

关键词： Al-Mg-Si合金预应变预时效微观组织晶间腐蚀

时效处理时间对UNS S32304双相不锈钢组织和晶间腐蚀敏感性的影响

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腐蚀与防护 2023年第4期44卷 46-53,93页

作者：陈俊林何福善向红亮郑开魁福州大学机械工程及自动化学院福州350108 福州大学先进制造学院晋江362200

采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪考察了时效处理时间对固溶态与轧制态UNS S32304不锈钢组织和耐晶间腐蚀性能的影响;通过双循环动电位再活化试验和草酸腐蚀试验分别评估了经不同时间时效处理后,不同状态试样的晶间腐蚀敏感性。结果表... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪考察了时效处理时间对固溶态与轧制态UNS S32304不锈钢组织和耐晶间腐蚀性能的影响;通过双循环动电位再活化试验和草酸腐蚀试验分别评估了经不同时间时效处理后,不同状态试样的晶间腐蚀敏感性。结果表明:时效0.5 h时固溶态试样未发现二次相,轧制态试样有二次奥氏体在铁素体内优先析出;时效4 h,固溶态试样相界处析出圆粒状M23C6和小颗粒状二次奥氏体,而轧制态试样只有锯齿状二次奥氏体沿相界析出。继续延长时效时间,两种试样的锯齿状二次奥氏体皆变得宽大且向铁素体内延伸,且时效处理时间相同时,轧制态试样中二次相的析出数量比固溶态的多;此外,延长时间还会使得固溶态和轧制态试样的晶间腐蚀敏化系数增大,且后者的敏化系数比前者大,耐蚀性不如前者。

关键词：双相不锈钢晶间腐蚀析出相草酸腐蚀

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

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金属热处理 2022年第9期47卷 240-244页

作者：闫治坤陈海涛郎宇平屈华鹏冯翰秋刘荣佩昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院特殊钢研究院北京100081

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶... 详细信息

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150℃和1200℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_(a)值较不含Nb的钢进一步降低。

关键词： 00Cr21Ni6Mn9N不锈钢 Nb微合金化固溶处理晶间腐蚀

晶界淬火析出行为对7099铝合金晶间腐蚀的影响

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热加工工艺 2023年

作者：吴锡坤李承波肖博邓运来湘潭大学机械工程学院广东兴发铝业有限公司湘潭大学教育部复杂轨道加工技术与装备工程研究中心中南大学材料科学与工程学院

采用晶间腐蚀试验结合扫描和透射电镜分析，研究晶界淬火析出行为对7099铝合金热轧厚板晶间腐蚀的影响。结果表明：随着晶界析出相的尺寸和相间距、晶界PFZ宽度和晶界析出相的Zn和Mg含量增加，晶间腐蚀等级和腐蚀深度增加。当晶界淬火... 详细信息

采用晶间腐蚀试验结合扫描和透射电镜分析，研究晶界淬火析出行为对7099铝合金热轧厚板晶间腐蚀的影响。结果表明：随着晶界析出相的尺寸和相间距、晶界PFZ宽度和晶界析出相的Zn和Mg含量增加，晶间腐蚀等级和腐蚀深度增加。当晶界淬火析出相的尺寸及PFZ宽度分别从24.8nm和21.5nm增加至136.4 nm和121.6 nm，同时Zn和Mg含量分别从5.3%和3.6%增加至21.6%和17.4%，导致晶间腐蚀等级从3级增加至4级、最大腐蚀深度和平均腐蚀深度分别从96μm和65μm增加至247μm和186μm。

关键词： 7099铝合金淬火析出行为晶间腐蚀

固溶处理对选区激光融化316L不锈钢晶间腐蚀性能行为的影响机制

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工程科学学报 2024年第6期46卷 1077-1088页

作者：王保山商强满成中国海洋大学材料科学与工程学院青岛266100

选区激光融化316L不锈钢(SLM-316L不锈钢)常采用固溶处理进行组织优化、消减残余应力,以获得优异综合性能.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀行为与其组织结构有较高的依赖性,因此固溶处理会提高SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀性能.然而,固溶处理对SLM-... 详细信息

选区激光融化316L不锈钢(SLM-316L不锈钢)常采用固溶处理进行组织优化、消减残余应力,以获得优异综合性能.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀行为与其组织结构有较高的依赖性,因此固溶处理会提高SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀性能.然而,固溶处理对SLM-316L不锈钢晶间腐蚀行为的影响规律和机制目前尚不清晰.基于此,本文首先对SLM-316L不锈钢进行1150℃固溶处理,随后采用SEM、EBSD、TEM等分析其组织结构特征和纳米氧化物颗粒形貌,最后采用双环电化学再活化和过硫酸铵电解试验研究其晶间腐蚀行为.主要结论如下:固溶处理后SLM-316L不锈钢发生再结晶,形成规则形状等轴晶粒及退火孪晶;纳米氧化物颗粒粗化,晶界处最大尺寸能够达到微米级,同时氧化物颗粒的类型也从菱矿石结构的MnSiO_(3)转变为尖晶石结构CrMn_(2)O_(4);固溶处理导致SLM-316L不锈钢晶间腐蚀性能下降,伴随着敏化时间的延长,晶间腐蚀类型从台阶状转变为沟状.

关键词：晶间腐蚀选区激光融化 316L不锈钢热处理组织结构

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时效状态及Cu含量对Al-Cu合金晶间腐蚀敏感性的影响

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热加工工艺 2022年第10期51卷 122-126页

作者：李海周洋王芝秀常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室江苏常州213164

采用硬度、加速腐蚀、电化学测试以及扫描和透射电镜分析,研究Al-xCu合金(x=0.54、1.05、2.10、3.60、4.50,wt%)不同时效态的晶间腐蚀(IGC)敏感性。结果表明,随着时效时间延长,低Cu合金始终具有IGC敏感性,且腐蚀程度逐渐加重;高Cu合金... 详细信息

采用硬度、加速腐蚀、电化学测试以及扫描和透射电镜分析,研究Al-xCu合金(x=0.54、1.05、2.10、3.60、4.50,wt%)不同时效态的晶间腐蚀(IGC)敏感性。结果表明,随着时效时间延长,低Cu合金始终具有IGC敏感性,且腐蚀程度逐渐加重;高Cu合金首先发生IGC,并在过时效阶段转为稳态点蚀。微观组织及电化学分析表明,低Cu合金的IGC源于晶界富Cu层与无析出区(PFZs)形成腐蚀微电池,且腐蚀程度加重与富Cu层中偏聚程度增大有关;高Cu合金的IGC源于基体及晶界析出相与PFZs形成腐蚀微电池,但时效过程中晶界析出相由连续分布逐渐转变为断续分布,决定了合金腐蚀行为由IGC向稳态点蚀转变。此外,高Cu合金在过时效阶段发生的稳态点蚀还与含Cu结晶相及基体成分有关。

关键词： Al-Cu合金峰时效过时效晶间腐蚀点蚀

多向锻造与时效作用下7075铝合金组织、性能及晶间腐蚀特性研究

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多向锻造与时效作用下7075铝合金组织、性能及晶间腐蚀特性研究

作者：雷志新广西大学

学位级别：硕士

7xxx系铝合金具有较高的比强度、延展性、韧性及良好的加工性能,被广泛应用于轨道交通、军工设备、航空航天等领域。但传统的加工工艺难以保证7xxx系铝合金的强度、延伸率和耐腐蚀性同时处在较高水平,因此,有必要改进热处理及加工工艺,... 详细信息

7xxx系铝合金具有较高的比强度、延展性、韧性及良好的加工性能,被广泛应用于轨道交通、军工设备、航空航天等领域。但传统的加工工艺难以保证7xxx系铝合金的强度、延伸率和耐腐蚀性同时处在较高水平,因此,有必要改进热处理及加工工艺,通过调控显微组织来实现这三个重要性能的良好匹配。本文以7075铝合金为研究对象,通过多向锻造耦合时效处理对其进行加工,测试试验材料的力学性能及晶间腐蚀性能,并借助金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等手段观察显微组织结构,探讨了显微组织结构对其力学性能及耐腐蚀性能的影响。主要研究结果如下:(1)多向锻造引入了高密度的位错(7.4×10/m),极大加速了析出相的形核与长大。在随后的时效过程中,G.P.区几乎转化为析出相,并弥散均布于晶内。因此,多向锻造与时效态合金的析出相多于固溶与时效态合金。(2)在保持良好延伸率的前提下,多向锻造与时效态合金的综合力学性能明显改善。相比于固溶时效态合金,其强度提升了16.1%,约为606 MPa,延伸率仅下降了2.9%,约为16.6%,强塑积约为10.08GPa%。其强化机制为位错密度增大、晶粒细化及时效析出,延伸率的改善得益于残余应力降低及析出相在细小晶粒中弥散均布。(3)经多向锻造耦合时效处理,7075铝合金获得优良的力学性能和耐腐蚀性能,其耐腐蚀性能的改善是因为晶界析出相粗大且呈不连续分布,有效阻碍了点蚀沿晶界传播,其最大腐蚀深度为21μm,相比于固溶时效态合金(最大腐蚀深度为150μm),腐蚀评级优化了两级。

关键词： 7075铝合金多向锻造显微组织力学性能晶间腐蚀

典型超级奥氏体不锈钢时效析出行为与晶间腐蚀机理研究

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典型超级奥氏体不锈钢时效析出行为与晶间腐蚀机理研究

作者：胡群昆太原理工大学

学位级别：硕士

近几十年来,随着现代工业的不断发展,为进一步提升奥氏体不锈钢在苛刻介质中的综合耐蚀性要求,在传统奥氏体不锈钢中添加Cr、Mo、Ni、N等元素,形成了超级奥氏体不锈钢,其具备优异的耐蚀性和综合力学性能,因此在现代工业中得到了广泛的... 详细信息

近几十年来,随着现代工业的不断发展,为进一步提升奥氏体不锈钢在苛刻介质中的综合耐蚀性要求,在传统奥氏体不锈钢中添加Cr、Mo、Ni、N等元素,形成了超级奥氏体不锈钢,其具备优异的耐蚀性和综合力学性能,因此在现代工业中得到了广泛的应用。然而,超级奥氏体不锈钢中合金含量的增加是以合金元素的过饱和度的增加为代价的,为此会带来了较多的第二相的析出的风险,尤其是一些有害的金属间化合物,它们在高温下甚至在短时间内也会导致超级奥氏体不锈钢的晶间腐蚀等问题。因此系统研究和探讨超级奥氏体不锈钢第二相析出行为和相关耐蚀性的影响是十分必要,将进一步提升对超级奥氏体不锈钢的认识。本文主要对三种典型超级奥氏体不锈钢904L,254SMo以及AL-6XN的时效析出行为和相关腐蚀行为展开研究。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM),观察分析了固溶处理后的微观组织和夹杂物,以保证主要析出相回熔到基体中,并确定了超级奥氏体不锈钢中主要析出相的析出敏感温度以及Mo元素对主要析出相的析出行为的影响。采用双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)法、恒电位极化曲线和M-S(Mott-Schottky)曲线等电化学测试技术,阐明了Mo元素对于时效后典型超级奥氏体不锈钢的相关耐蚀性影响。主要研究结果如下:利用OM、SEM对1150℃固溶处理30min后的微观组织和夹杂物进行了观察,结果表明1150℃固溶处理30min后三种典型超级奥氏体不锈钢的析出相均已回熔到基体,钢中只存在Al、Mg、Ca的难熔夹杂物。研究了904L,254SMo以及AL-6XN中σ相在时效过程中的析出行为。结果表明在800℃至950℃时效温度范围内,三种超级奥氏体不锈钢的主要析出相均为σ相。在时效初期,σ相优先偏聚于晶界析出,随着时效时间的延长,低Mo含量的904L中的σ相呈细小的球形颗粒状在晶粒内部少量析出,高Mo含量的254SMo以及AL-6XN中的σ相已经遍布整个晶粒内部呈粗大的长条状析出,表明Mo含量的提升将显著增加σ相的析出倾向,并促使σ相由细小的颗粒状析出转变为粗大的长条状析出。通过在σ相的析出敏感温度900℃下时效不同时间,研究了Mo元素以及σ相的析出对超级奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀性能和钝化性能的影响,DL-EPR法的检测结果表明随着时效时间的延长,超级奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向也逐渐增大,254SMo以及AL-6XN的耐晶间腐蚀性能相似但均小于904L。利用OM观察腐蚀形貌,发现腐蚀严重区域总是发生在σ相附近,表明σ相的析出是超级奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的主要原因。而TEM-EDS的结果表明高Mo含量的254SMo和AL-6XN晶界附近的析出相区域存在着明显的Cr和Mo的贫化区,而在904L的析出相附近却并未观察到明显的Cr和Mo的贫化区。动电位极化和M-S曲线电化学实验的结果显示超级奥氏体不锈钢钝化膜的施主密度均随着时效时间的延长而呈显逐渐增大的趋势,而高Mo含量的254SMo以及AL-6XN施主密度均小于较低Mo含量的904L,表明随着σ相的析出,超级奥氏体不锈钢的钝化膜的耐蚀性将逐渐下降,但Mo含量的提升虽促进了σ相的析出却依然可以提高钝化膜的耐蚀性。上述结果表明高Mo含量的254SM和AL-6XN发生晶间腐蚀的主要机制是由于在晶界附近成片析出的σ相造成了连续的Cr和Mo的贫化区,使得基体与析出相附近存在着元素成分差异,并且影响了钝化膜的致密性和连续性,从而诱发了晶间腐蚀的发生。而较之Mo含量低的904L发生晶间腐蚀的机制主要是由于沿晶界分布的σ相作为阳极区优先于基体溶解。

关键词：超级奥氏体不锈钢时效析出 σ相晶间腐蚀

轧制及热处理工艺对2024铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

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轧制及热处理工艺对2024铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

作者：欧阳祚琼中南大学

学位级别：硕士

2024铝合金广泛用于飞机蒙皮制造,研究其力学性能和耐腐蚀性能具有重要的理论价值和实际意义。本论文借助光学显微镜(OM)、电子显微镜(SEM、TEM)、X射线衍射(XRD)分析、差示扫描量热法(DSC)、电子背散射衍射(EBSD)、电化学测试等检测手... 详细信息

2024铝合金广泛用于飞机蒙皮制造,研究其力学性能和耐腐蚀性能具有重要的理论价值和实际意义。本论文借助光学显微镜(OM)、电子显微镜(SEM、TEM)、X射线衍射(XRD)分析、差示扫描量热法(DSC)、电子背散射衍射(EBSD)、电化学测试等检测手段,分析得到合金的组织、力学性能以及晶间腐蚀性能在不同轧制和热处理工艺下的演变规律。实验的主要研究成果如下:(1)随着固溶温度从438℃增加至528℃,经180℃/14 h时效后合金的硬度、强度和延伸率先升高后降低。当固溶温度为498℃时,合金晶内S相弥散分布,力学性能和耐腐蚀性能最佳;(2)淬火速率降低,Cu、Mg原子偏聚至位错、晶界等处,T3态合金晶间腐蚀形貌由点蚀坑往网格状转变,T6态合金晶内S相密度降低,晶界S相尺寸增大,合金的力学性能和耐腐蚀性显著下降;(3)在T4态下,随着时效时间的延长,合金中GPB区与其周围的基体之间的电势差增大,晶间腐蚀深度增大;随着人工时效时间的延长,晶界S相尺寸及其间距增大,相比欠时效和过时效,T6态合金的综合性能达到最佳;(4)当固溶温度为498℃时,淬火转移时间和淬火介质温度分别为2 s和20℃时,T6态合金的力学性能和耐腐蚀性能最佳,硬度为155 HV,屈服强度和抗拉强度分别为375 MPa、500 MPa,延伸率为25.49%,晶间腐蚀深度为138.65μm;(5)终轧温度较低(207℃)时T4态合金的平均晶粒尺寸和平均Schmid因子小,强度较高,屈服强度和抗拉强度分别为306 MPa、487 MPa;终轧温度较高(280℃)时T4态合金的小角度晶界和{111}面织构占比高,具有较大Schmid因子的织构含量少,耐腐蚀性能较好,最大晶间腐蚀深度为73.88μm。图54幅,表20个,参考文献106篇

关键词： 2024铝合金晶间腐蚀终轧温度淬火速率