7A04铝合金应力腐蚀敏感性及裂纹萌生与扩展行为
2018-04-18,,,,,
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(1 中国民航大学,天津 300300;2 天津渤海化工集团有限责任公司,天津 300450)
7A04是 Al-Zn-Mg-Cu 系高强铝合金,具有比强度高、密度低和弹性模量大等优点,广泛用于航空航天领域[1]。在设计航空结构部件时除了要考虑材料强度性能外,还须考虑材料的应力腐蚀敏感性[2-4]。在碱性或酸性环境中,可能会导致灾难性的应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)[5]行为;因此,研究3.5%NaCl溶液条件下pH值对SCC的影响至关重要。此外,由于 SCC 发生前并没有明显的征兆,导致其诊断与预测均非常困难,常常造成巨大的灾难和经济损失;因此,研究铝合金SCC过程中的裂纹萌生和扩展规律以及在线诊断方法,对于预防事故发生具有重要的研究价值。
目前,在SCC过程中研究铝合金裂纹萌生和扩展的方法并不多,电化学噪声(Electrochemical Noise,EN)技术是当前比较普遍使用的方法,该技术在铝合金应力腐蚀中的应用已有一些报道,如李文婷等[6]研究了AA7075铝合金应力腐蚀开裂过程中裂纹萌生和扩展的电化学噪声。结果表明:伴随着裂纹的萌生和发展,出现明显的周期性电流与电位噪声峰,且这些噪声峰的出现频率和时间与3D 显微镜所观测到的C型环试样表面裂纹的萌生与长大具有较好的一致性;生海等[7]研究2024-T351铝合金在酸性NaCl溶液中的SCC过程的电流噪声,并经过小波分解后发现裂纹萌生阶段能量主要集中在高频段,裂纹扩展时低频能量增加;Sanchez-amaya等[8]研究了不同热处理状态下高强铝合金晶间腐蚀过程中的EN,发现噪声电阻Rn的变化与腐蚀发展过程有良好的一致性,并且电流噪声峰电量q与频率f结合后,能够较好地表征局部腐蚀发展;……
