5052铝合金变形行为及退火处理对其微观组织与性能的影响

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中南大学硕士学位论文
摘要
摘要
论文采用热压缩模拟、冷轧变形结合显微硬度测试、金相及透射电镜观察等方式研究了５０５２铝合金变形行为及不同退火处理对５０５２铝合金力学性能及微观组织结构的影响。同时通过全浸腐蚀实验及电化学阻抗谱测试研究了不同稳定化退火处理对５０５２铝合金腐蚀性能的影响，并采用模拟相制备、极化曲线测量、及模拟合金制备等方法研究了５ＸＸＸ系铝合金中５相（Ａ１３Ｍｇ２）及铝合金中另一种含Ｍｇ相Ｓ
变的热激活过程。其热变形激活能 △ Ｈ值为１８２．４５４ＫＪ／ｍｏｌｏ
３．５０５２铝合金铸轧退火板材在后续冷轧变形过程中，随着变形量的增加，板材的硬度不断上升，变形逐渐困难。当冷轧变形量达到６０％时，板材边部开始出现微裂纹，此时板材的显微硬度值也达到一个相对的高峰。当变形量达到８０％时，边部开裂非常明显。因此，５０５２铝合金铸轧退火板材在冷轧变形量达到约６０％时需要进行中间退火以软化变形组织，恢复其塑性。４．５０５２铝合金铸轧退火板材在冷变形４０％时再结晶退火温度约为３５００Ｃ；当冷轧变形量）６０％时其再结晶温度趋于下降（约为３２５
相（Ａ１２ＣＵＭｇ）在腐蚀过程中的作用机制。研究表百度文库：
１．随应变速率增加，５０５２铝合金热变形时发生动态再结晶的温度提高。变形温度提高及应变速率降低，５０５２铝合金热变形将发生以动态再结晶为主的软化过程；变形温度降低及应变速率提高，５０５２铝合金将发生以动态回复为主的软化过程。２．５０５２合金高温流变应力行为可以用含Ｚ参数的双曲正弦函数形式较好的进行描述，说明该合金塑性变形过程是一种类似于高温蠕
ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｈｅｅｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ５０５２Ａｌ
ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｅｃｔｔｏｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄ
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相上。２）对于同时含有活性元素Ｍｇ和惰性元素Ｃｕ的Ｓ相而言，在腐
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蚀过程中存在一个动态转换机制。在腐蚀开始阶段，Ｓ相粒子对于铝合金基体呈阳极，Ｓ相发生阳极溶解。随着腐蚀的继续进行，Ｓ相中的Ｍｇ元素优先溶解，留下富Ｃｕ的腐蚀残余物，这个过程使得Ｓ相电位向正向移动并最终导致５相由阳极转换为阴极。这导致了在随后的
Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ５０５２Ａｌａｌｌｏｙａｎｄｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｔｏｉｔｓｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｅｒａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｙｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ５０５２Ａｌａｌｌｏｙｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ妙ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔｓａｎｄｃｏｌｄｒｏｌｌｉｎｇ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆ５０５２Ａｌａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｈｏｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ妙ＴＥＭａｎｄｏｐｔｉｃａｌｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ
阶段里，Ｓ相周围的铝基体发生阳极溶解和腐蚀。
关键词：５０５２铝合金，热模拟，流变应力，再结晶，剥落腐蚀，稳定化退火，再结晶温度，含Ｍｇ相，局部腐蚀机理
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ＡＢＳＴＲＡＣＴ
ＡＢＳＴＲＡＣＴＳ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ０．００１ｓ＂一ｉｓ＂，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｖｅｒ３８００Ｃ，ｔｈｅ５０５２Ａｌ
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℃）。
５．稳定化退火处理后的５０５２铝合金板材耐蚀性能非常好，在实验所设计的范围（１２００Ｃ－３２００Ｃ稳定化退火及１００Ｃ／１周敏化处理）内，５０５２铝合金中无阳极相０相析出，合金只发生了点蚀而未有剥落腐蚀发生，且稳定化退火温度的变化及敏化处理对５０５２铝合金腐蚀性能影响较小。６．含Ｍｇ相在铝合金腐蚀过程中存在两种作用机制：１）５ＸＸＸ系铝合金中０相（只含活性元素Ｍｇ及Ａｌ）在整个腐蚀过程中相对于周围铝基体一直作阳极，阳极溶解和腐蚀主要发生在５
ｒｅｃｙｓｒｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ．
２．Ｔｈｅｌｆｏｗｓｔｒｅｓｓｏｆ５０５２ｃａｎｂｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｂｙｚＺｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｔｈｅｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ－ｓｉｎｅ－ｔｙｐｅｅｑｕａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｏｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙＡＨｏｆ１８２．４５４ＫＪ／ｍｏｌ．Ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｖａｔｉｏｎｓｉｍｉｌａｒｔｏｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｒｅｅｐｈａｓａｎｅｆｅｃｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｌｏｙ．３．Ａｓｔｈｅｃｏｌｄ－ｒｏｌｌｅｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ