盐雾环境下AA2099铝锂合金腐蚀疲劳损伤行为研究

目的研究盐雾环境下峰时效及过时效AA2099合金的腐蚀疲劳断裂行为,探明不同应变幅下腐蚀疲劳裂纹萌生及扩展的主导影响因素。方法使用透射电镜分析不同时效状态试样的微观组织形貌;在3.5%(质量分数)NaCl盐雾环境下对铝锂合金进行不同应变幅条件的疲劳实验,并通过扫描电镜、能谱观察试样微观断口形貌。结果在盐雾环境下,2种时效状态试样的裂纹萌生及扩展区域的断口表面均形成了腐蚀孔洞、腐蚀坑和腐蚀产物。当应变幅较高时,盐雾环境主要通过形成腐蚀坑促进裂纹形成的方式影响疲劳断裂行为。当应变幅较低时,前期扩展区表面形成大量腐蚀坑,此时腐蚀因素起主导作用;而在后期扩展和断裂区,腐蚀坑较少,以疲劳形貌特征为主,此时疲劳因素占主导地位。在静态盐雾腐蚀环境下,过时效状态试样发生点蚀现象,而在腐蚀疲劳过程中,盐雾环境反而加剧了晶间腐蚀现象。在峰值时效状态下,晶界析出相间距和晶界无析出带(PFZ)宽度均明显低于过时效态下的,部分瞬断区存在脆性沿晶断裂。在过时效状态下,晶界析出相间距中位数显著增加至113 nm,PFZ宽度最低值增加至75 nm,PFZ宽化和晶界析出相间距的增加导致晶界韧窝形成,瞬断区出现沿晶韧窝断裂特征。结论盐雾环境促进裂纹萌生及扩展区域形成腐蚀孔洞、腐蚀坑和腐蚀产物,并随应变幅增加,腐蚀程度逐渐减轻。

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本文档关键词:劳损,合金,腐蚀,行为,环境