Zn含量对Al-Mg-Si-Cu合金拉伸性能及晶间腐蚀敏感性的影响

作者:陈天宇; 章宇豪; 王芝秀; 李海*; 柏玉吉; 王雨航
来源:稀有金属, 2023, 47(04): 484-492.
DOI:10.13373/j.cnki.cjrm.XY21120012

摘要

采用拉伸测试、浸泡腐蚀试验、差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等手段,研究了Zn含量(0~1.2%,质量分数)对自然时效(T4)和峰值时效(T6)状态Al-Mg-Si-Cu合金拉伸性能和晶间腐蚀敏感性的影响。结果表明:较低的Zn含量(0~0.8%)对T4和T6合金强度无显著影响;T4合金无晶间腐蚀敏感性,而T6合金发生严重晶间腐蚀且最大腐蚀深度随Zn含量增加而下降,并于0.8%Zn含量时降至320μm,较无Zn合金减小220μm。当Zn含量增大至1.2%,晶内预脱溶原子偏聚区(GP区)和β″相析出过程得到促进,使得合金强度显著提高,T4合金屈服强度和抗拉强度分别为196 MPa和363 MPa,较无Zn合金分别提高30 MPa和44 MPa, T6合金屈服强度和抗拉强度分别为368 MPa和443 MPa,较无Zn合金分别提高44 MPa和57 MPa,同时,两种时效状态合金均能保持较高的延伸率;T4和T6合金显著增强的晶间腐蚀敏感性应与高Zn含量加大了晶界析出相与无析出区(PFZ)之间成分差异有关。此外,实验合金拉伸断口形貌特征基本不受Zn含量影响,而与时效状态密切相关:T4合金为韧窝型穿晶断裂,T6合金为沿晶断裂与韧窝型穿晶断裂共存模式。

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