第３８卷第４期２００７年８月
中南大学学报（自然科学版）
Ｊ．Ｃｅｎｔ．Ｓｏｕｔｈ
Ｖｏｌ３８Ａｕｇ
Ｎｏ．４２００７
Ｕｎｉｖ，（Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
时效工艺对７Ａ５２铝合金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响
尹志民１，方家芳‘，黄继武１，聂波１，２，单长智２，郭加林１，王琳
（１．中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，４１００８３；
２．东北轻合金有限责任公司，黑龙江哈尔滨，１５００６０）
摘要：采用恒温浸泡方法、极化曲线测量、金相和透射电镜技术研究不同时效温度和不同时效时间处理７Ａ５２
铝合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为。研究结果表明：７Ａ５２铝合金的晶问腐蚀和剥落腐蚀敏感性随着时效温度的
升高和时效时间的增加而减小；腐蚀敏感性随着时效温度的变化由大到小的顺序为：自然时效，１００＊Ｃ／２４ｈ（欠时效），１２０＂Ｃ／２４ｈ（峰时效），１５０℃，２４ｈ（过时效）；在１２０℃时效条件下，腐蚀敏感性随时效时间的变化由大到小的顺序为：１２０＊Ｃ／１６ｈ（欠时效），１２０＊Ｃ／２４ｔ《峰时效），１２０＂Ｃ／６０ｈ（过时效）；合金的腐蚀敏感性与晶界析Ⅲ相
（ＭｇＺｎ２）和无沉淀析出带（ＰＦｚ）的特征有关；晶界析出相呈链状分布时台金腐蚀敏感性大，晶界析出相尺寸越大，
分布越不连续，ＰＦＺ越宽，台金腐蚀敏感性越小。
关键词：７Ａ５２铝合金；时效；晶间腐蚀；剥落腐蚀；极化曲线中图分类号：ＴＧｌ７４．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２．７２０７（２００７）０４＿０６１７—０６
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌＨｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ７Ａ５２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ
ＹＩＮＺｈｉ－ｍｔｎｌ，ＦＡＮＧＪｉａｆｆａｎｇ！，ＨＵＡＮａ
Ｊｉ－ｗｕＩ，Ｎ砸Ｂｏ！＇２，ＳＨＡＮ
Ｃｈａｎｇ－ｚｈｉ２，ＧＵＯ
Ｊｉａ－ｌｉｎｌ，ＷＡＮＧ
Ｌｉｎ
（１ＳｅｈｕｎｌｏｆＭａｔｃｒｉａｌｓＳｃｉａｎｅｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｕｌｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ；
２Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ
ＬｉｇｈｔＡｌｌｏｙＣｏ．Ｌｔｄ，Ｈａｒｂｉｎ１５００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｃｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ７Ａ５２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ
ａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｔｉｍｅｕｓｉｎｇ
ｃｏｎｓｔａｎｔ
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ｆｏｌｌｏｗｓ：ｎａｌｌｌｒｅａｇｉｎｇ，１００＂（２／２４
ｈ（ｕｎｄｅｒａｇｉｎｇ）．１２０＇Ｃ／２４ｈ（ｐｅａｋａｇｉｎｇ），１５００Ｃ１２４ｈ（ｏｖｃｒａｇｉｎｇ）Ａｇｉｎｇ
ｔｏ
１２０℃，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｒｄｅｒｆｒｏｍｈｉｇｈ
ｌｏｗｉｓａｓ
ｆｏｌｌｏｗｓ：１２０＊Ｃ／１６ｈ（ｕｎｄｅｒａｇｉｎｇ），１２０＊Ｃ１２４ｈ（ｐｅａｋａｇｉｎｇ），１２０＇Ｃ／６０ｈ（ｏｖｅｒａｇｉｌｌ酚Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ
ｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ
ｏｆａｌｌｏｙｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｐｈａＳＣＳ（ＭｇＺｎ２）ａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄｆｒｅｅｚｏｎｅ（ＰＦＺ）ａｔｇｒａｉｎ
ｈａｖｅｒｅｔｉｃｕｌａｔｅ
ｏｒ
ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ＂Ｍｎｅｒｌｇｒａｉｎ－ｂｏｕｎｄａｒｙｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｐｈａｓｅｓ
ａＵｏｙｉｓａｌｌｏｙ
ｃｈａｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆ
ｈｉｇｈ．Ｏｎｔｈｅｃｏｎｎａｒｙ，ｗｉｔｈｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｐｈａｓｅｓｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄＰＦＺｗｉｄｅｎｉｎｇ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆ
ｄｅｃｒｅａｓｅｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：７Ａ５２
ａｌｕｍｉｎｕｍ
ａｌｌｏｙ；ａｇｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｍｌｌｍｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｅｘｆｕｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ
收稿日期基金项目作者简介通讯作者
２００６－１２２８
１６ＺＤ）
国家民口配套科研项目（ＭＫＰＴ－２００４
尹志民（１９４６ｋ男，湖南湘乡人，教授，从事铝台金组织性能研究
黄继武，男，副教授：电话：０７３１—８８３６４２６；Ｅ．ｍａｉｈｈｕａｎｇｊｗ＠ｍａｉｌｃｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
６１８中南大学学报（自然科学版）第３８卷
ＡＩ－Ｚｎ．Ｍｇ系合金具有高的比强度、优良的可焊性、较好的断裂韧性，是理想的地面装甲车辆、军工设备、航空航天器用轻质焊接结构材料，但其应力腐蚀敏感性和剥蚀倾向较大【ｌ。】。该系合金中的中高强可焊７Ａ５２铝合金主要作为炮架和装甲结构件，己广泛用于兵器工业领域ｆ２“。人们对７×××系列Ａｌ合金应力腐蚀敏感性的研究较多ｏ“】，刘继华等”卅研究了该系列Ａ１台金的应力腐蚀开裂机理和影响应力腐蚀开裂行为的因素；李红英等“研究了该系列合金不同热处理工艺对抗应力腐蚀性能的影响，指出时效温度是其主要影响因素。黄兰萍等【１１认为从合金化角度和热处理工艺２方面出发，调整主元素ｚｎ和Ｍｇ含量及添加对合金抗应力腐蚀性能有益的微量元素，控制晶界析出相尺寸和分布的连续性，可提高铝合金的抗应力腐蚀性能。目前，人们对晶间腐蚀敏感性和剥落腐蚀倾向的研究报道很少，在此，本文作者研究７Ａ５２铝合金的晶间腐蚀和剥蚀行为。
Ｔａｂｌｅ２
表２７Ａ５２合金板材的时效时效处理工艺
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｌａｎｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙ
样品０号１号２号３号４号５号
时效制度自然时效（ＮＡ）
１００＂Ｃ／２４１２０＂Ｃ１１６
ｈ时效
ｂ欠时效（ＵＡ）
１２０＇Ｃ／２４ｈ峰时效（ＰＡ）
１２０。Ｃ／６０ｈ过时效（ｏＡ）
１５０＂（２／２４ｈ时效
大小、形貌、分布等。
晶间腐蚀参照ＧＢ７９９８－－２００５，溶液为０．５
ｍｏｌ／Ｌ
ＮａＣＩ和０１ｍｏＵＬＨＣｌ，余量为蒸馏水ｆ或去离子水），
腐蚀介质体积与腐蚀面面积之比为１０
ｍＬ：ｌ
ｃｍ２，实
ｈ，
验温度恒定为（３５±２１℃。将试样在溶液中浸渍２４取出后，于垂直材料主变形方向的一端切去约５
ｍｒｌｌ，
其断面按金相试样制备方法磨制和抛光，不经浸
Ｉ实验
Ｉ．Ｉ材料
实验用７Ａ５２合金热轧板由东北轻合金有限责任公司提供，合金名义成分如表１所示。
７Ａ５２合金的化学成分
ｗ１％
蚀，于ＰＯＬＹＶＥＲ－ＭＥＴ金相显微镜上放大２００倍观察腐蚀深度。
剥落腐蚀实验参照美国ＡＳＴＭ—Ｇ３４—１９７９标准进行，标准ＥＸＣＯ剥蚀溶液配比为ＮａＣｌ４：０ｍｏｌ／Ｌ，ＫＮ０３
０．５
ｍｏｌ／Ｌ和ＨＮ０３０．１ｍｏｌ／Ｌ，余量为蒸馏水（或去离子
水），实验温度恒定为（２５±２）℃，腐蚀介质体积与腐蚀面面积之比为２０
ｍＬ：１
ｃｍ２。将试样在溶液中浸渍
表１
Ｔａｂｌｅ１
２４ｈ，在ｏ￣１２ｈ内不问断观察评定等级，并用金相品微镜进行照相记录。２４ｈ后将样品取出在潮湿状态时直接检验试样并评定等级，然后用水冲洗试样，在３０％硝酸溶液中浸泡２－３ｒａｉｎ去除腐蚀产物，再经水洗、吹干。
采用Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ１２８７电化学测试装置对极化睦线进行测定，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂
Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙ
对ＳＬＮ后的板材试样经过４７０℃／１ｈ固溶一淬火处理，然后，在同一时间进行不同温度时效处理，以及在同一温度下进行欠时效、峰时效、过时效处理，时效处理工岂见表２。腐蚀试样选取轧制面为腐蚀面，在腐蚀前进行如下预处理：用砂纸打磨一抛光一丙酮除油污一去离了水冲洗一吹干。１．２实验方法
透射电镜薄片样厚度减至Ｏ．１ｍｍ，在ＭＴＰ一１双喷电解减簿仪ｒ双喷减薄、穿孔，电饵液为Ⅵ硝酸）：啊甲醇）＝３：７，温度控制在＿２５℃以下，电压为
１２～１５
电极，溶液体系为ＥＸＣＯ溶液。
２结果与分析
２．１不同时效处理合金的显微组织结构
不同时效处理合金的显微组织结构如图ｌ所示。可见，１００℃时效时，合金样品中有较多的ＧＰ区，其尺度为３—５ｎｍ，晶内没有”７相，而沿着晶界析出了一些细小连续的相（图１（ａ））；１２０℃时效时，合金内析出大量的ｔ／＇相，而且沿着晶界也析出口相，晶界上分布
ｖ，电流为６０～８０ｍＡ。在ＴｅｃｎａｉＧ２透射电镜上
进行分析，主要观察时效过程中晶内和晶界析出相的由连续变为不连续，问时出现１０～２０ｎｍ宽的ＰＦＺ
旃４期尹志民．等：时效工艺对７Ａ５２铝台岳晶问腐蚀和剥蚀行为的影响６１９
（ａ）１００。Ｃ／２４ｈ时效，（ｂ）１２０℃／２４ｈ峰时效；（ｃ）１２０＇Ｃ／６０ｈ过时效；（ｄ）１５０。Ｃ／２４ｈ时效
图１不同时效处理７Ａ５２合金的ＴＥＭ组织
Ｆ吨．１
Ｍｉｅｒｏｓｔｍｅｍｒｅｓ
ｏｆ７Ａ５２枷ｏｙ
ｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
（图Ｒｂ）和１（ｃ））；１５０℃时效，析出ｒ／相在数量上要比１２０℃时效的多，粒予尺Ｕ也较大，晶界上的”相显著粗化，呈不连续的颗粒状，此时，ＰＦＺ明显变宽ｆ图ｌ（ｄ））。经过１２０℃／６０ｈ过时效处理，合金没有产生新的析出市ｕ，但是，品内及品界处的析ｍ丰ｕ较１２０℃／２４ｈ峰时效时进一步长大，合金晶界上析出的”相呈不连续分布（图Ｉ（ｃ））。２．２晶间腐蚀
经过不同时效温度和不同时效时间处理的７Ａ５２
表３
Ｔａｂｌｅ３
７Ａ５２舍金在不同时效工艺下的晶问腐蚀深度
Ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｍｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｕｎｄｅｒ
！！！！：！！：！璺矍！！！竺竺！
样品甲均深度／ｍｍ
最大深度／ｍｍ
铝合金在晶间腐蚀液中浸蚀２４ｈ后的纵截面晶间腐蚀
形貌如图２所示，腐蚀深度见表３。由图２和表３可知，随时效温度升高和时间延长，合盎晶间腐蚀深度逐渐减小，合金晶问腐蚀深度随时问的变化没有随温度变化那么显著，说明刚效温度对晶间腐蚀的影响更强烈。比较图２０），２（ｂ），２（ｄ）和２（ｆ）可知，在自然时效状态下，台金的晶间腐蚀情况最严重，腐蚀深度最深；在１００。Ｃ／２４ｈ状态下，合金的腐蚀深度比自然状态下的浅，但仍很明显；在１５０。Ｃ／２４ｂ时效状态下只出现点蚀，晶问腐蚀深度很浅甚至不明显。这说明随着时效温度的增加，晶间腐蚀深度逐渐减小。比较图２０），２（ｃ），２（ｄ）和２（ｅ）以及表３所示腐蚀深度可知，随着时效时问的增加，晶问腐蚀深度逐渐降低。由此可见，在不同刚效温度、不同时效时问下合金的晶问腐蚀敏感性变化规律ｆ由大至小）为：自然时效，１００℃
／２４
Ｔａｂｌｅ４
构成微腐蚀电池，发生沿晶腐蚀［１１
１
３】。７Ａ５２铝合盒
晶粒内会析弥散细小的ＧＰ区和∥（ＭｇＺｎ２）、ＪＥ稳相，晶界则会出现比较粗大的ｒ／（ＭｇＺｎｚ）相及无沉淀析出带（ＰＦＺ）组成。当合金浸入腐蚀液中，电极电位较负的棚成为阳极，也成为腐蚀最易开始的地方。
７Ａ５２合金经长时涮自然时效，基体中的Ｚｎ和Ｍｇ原子产生富集，形成大量ＧＰ区，其电极电位较低（－１
０５—１．０７ｖ１，基体Ａｌ电极电位为一０．８５
ｖ（表钔。
表４铝固溶体及其析出相的电极电位嘲
Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎ
ａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
￡！竺！！！！！竺！！！翌！！垫Ｚ
相名称
Ｍｇ
Ｚｎ
电极电位，ｖ
—１７３－１
１０
ｈｆ欠时效），１２０℃／２４ｈｆ峰时效），１５０℃／２４ｈ（过
时效），１２０℃／１６ｈ（欠时效），１２０℃／２４ｈ（峰时效），
１２０℃／６０
ｈｆ过时效）。
９９９５％Ａ１－０８５—１０５一１．０５－０８７
－１．０７
铝合金晶间腐蚀主要是电化学腐蚀，是晶界析出相或晶界无沉淀析出带的阳极溶解所致，析出物与基体或晶界附近贫化区电位不完全相同，往往以晶粒为阴极，品界是缺陷、杂质、合金元素富集的地方，导致它比晶内更活泼，具有更负的电极电位，成为阳极，
ｑ（ＭｇＺｌｌ２）
Ａｌ＋４Ｚｎ
ＡＩ＋３ＭｇＡＩ＋４Ｍ９２Ｚｎ２
中南大学学报（自然科学版ｌ第３８卷
（ａ）自然时效；（ｂ）１００＊Ｃ／２４ｈ时效；（ｃ）１２０＂Ｃ／１６ｈ欠时效；（ｄ）１２０＂Ｃ／２４ｈ峰时效；（ｅ）１２０。Ｃ／６０ｈ过时效；（Ｄ
图２
Ｆｉｇ．２
Ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
１５０。Ｃ／２４
ｈ时效
７Ａ５２夸金在不同时效条件下的晶间腐蚀形貌
ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
当台金浸入腐蚀液中，ＧＰ区与基体Ａ１形成微腐蚀电池，电位低的ＧＰ区作为阳极优先被溶解，所以，自然时效态合金表现出很高的腐蚀敏感性。
合金经１００。Ｃ／２４ｈ欠时效后，晶内由细小的ＧＰ区和少量的ｒｔ＇相组成，晶界上出现连续网状的”相。晶界沉淀相Ｈ’（ＭｇＺｎ：）是阳极相，其点蚀电位较低
（一１．０５ｖ），这相当于在晶界上形成了一条阳极腐蚀通
了晶界腐蚀电流密度，所以，相对１００℃时效，合金腐蚀敏感性明显降低。时效温度升高到１５０℃，晶内和晶界上的目’相粒子明显粗化（图ｌ（ｄ）），大量非平衡的∥向平衡的Ｈ转变，晶界ＰＦＺ宽化，ｒ／相更加不连续，这样，降低了晶界上的腐蚀通道作用，减小腐蚀电流密度，降低合金腐蚀速率，合金的腐蚀敏感性也随之降低。时效时间对腐蚀敏感性的影响与时效温度的影响是一致的，只是对时效温度的影响更加显著。２．３剥落腐蚀
在ＥＸＣＯ溶液中浸蚀２４ｈ，７Ａ５２合金表面形貌的腐蚀发展过程如表５所示。
实验结果表明，在剥蚀溶液中浸泡１０ｍｉｎ后，所
道，台金容易产牛晶间腐蚀。１２０℃／２４ｈ时效后，合金达到峰时效状态，无论在晶粒内部还是晶界上，都析出了大量的矿和目相，晶界上１相由连续析出向不连续析出转变，并在品界上形成条明显的无沉淀析出带（图１（ｂ））。ＰＦｚ的出现和”相的不连续析出降低
第４期
尹志民，等，时效工艺对７Ａ５２铝台金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响
表５不同时效条件下的７Ａ５２合金表面形貌的剥落腐蚀
Ｔａｂｌｅ５
Ｇｒａｄｅｏｆｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｓｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
剥蚀等级评定：Ｎ表示无明显腐蚀，合格；Ｐ表示点腐蚀合格；Ｅ（ＥＡ～ＥＤ）表示剥落腐蚀，不合格。
有样品表面开始冒泡。２０ｍｈａ后，气泡量增多，但表面颜色还没有明显改变；经过２ｈ腐蚀，０号ｆ自然时效状态）合金样品已经出现点蚀，而其他样品表面有些褪色；４ｈ腐蚀后，所宵样品上的气泡量明显减少，反应速度减慢，１号（１００℃／２４ｈ时效）和２号（欠时效）样品出现鼓泡点蚀，０号样品表面还出现微小的疱疤，裂纹还显示出轻微的分离，说明己进入剥蚀阶段；腐蚀６ｈ，除５号０５００（２／２４、ｈ过时效）样品仍无明显腐蚀外，其他样品都有不同程度的腐蚀，ｔ号和２号样品
Ｉｇ［Ｊ／（Ａ・ｃｍ－２）】
已经出现剥蚀ｆ腐蚀８ｈ，３号（蜂时效）样品才出现剥
蚀，４号（过时效）样品于１０ｈ时才发生剥蚀；连续腐（ａ）随时效温度变化的极化曲线；
蚀１２ｈ，５号样品开始出现点蚀。由此可以看出，在（ｂ）随时效时间变化的极化曲线
图３
７Ａ５２铝台金不同时效处理状态的极化曲线图
不同时效温度下，７Ａ５２合金剥蚀敏感性由大至小的顺Ｆｉｇ．３
Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅｇ
ｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｕｎｄｅｒ
序为：自然时效，１００℃／２４ｈ，１２０℃／２４ｈ（峰时效１，
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
１５０℃／２４
ｈ；不同时效时间下７Ａ５２合金剥蚀敏感性
由火至小的顺序为：自然时效，欠时效，峰时效，过表６
７Ａ５２铝舍金极化曲线腐蚀参数
时效。
Ｔａｂｌｅ６
Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｃｌｌｒｖｅｓ
ｏｆ
剥蚀是晶间腐蚀的一种特殊形式，产生剥蚀的原！竺！型！型
因与产生品间腐蚀的原因丰ｕ同，都是晶界形成的阳极网络造成的ｍ“。时效处理在铝合金晶界形成阳极通竺竺ｆ篡￡）
篁
（塑釜堕塾
ＮＡ
０．４４１５１
—０９５９１７４
８２２２５８．８８９道，当晶问腐蚀沿着该通道进行时会留下不溶性腐蚀１００℃０．３３６３９
—０８７３１５３．６７４１７７２９ｌ产物（Ａｌｃｌ３或ＡＩ（ＯＨ）３），这些不溶性腐蚀产物的比热ＵＡ
０２７ｌ７ｌ０．８７５１０２９６７６９５６９０容大于基体金属的比热容，出现所谓“楔入效应”，撑ＰＡ
０２４６３６—０８６９２５２
６９０８
１０５．５４起上面没有腐蚀的金属，引起分层剥落。所以，对于０Ａ
０．２２４４０
－０．８５７
５８２．４５０９儿５８６剥落腐蚀，晶界起着非常重要的作用”“１”。晶问腐１５０℃０，】０５６】一０８６３８７
１１５３５
２４６，】９
蚀愈严重，剥落腐蚀也愈严重，故剥落腐蚀的实验结果与晶间腐蚀的结果是致的。巾图３可以看出，随着时效温度的升高或时效时
２．４极化曲线分析
问的增加，合金的腐蚀电位正移，说明台金腐蚀敏感
７Ａ５２铝合金不向时效处理状态的电化学腐蚀极性降低。由表６可知，腐蚀电流密度ＪＮＡ＞，１１。。。＞
化曲线如图３所示，通过分析极化曲线所测得的腐蚀氐＞＾５０。，＾Ａ＞＾『Ａ７＞ＪＰＡ＞无Ａ；腐蚀电位ＥＮＡ＜
参数见表６。
Ｅ１００℃＜ＥＰＡ＜Ｅ１５０℃，ＥＮ＾＜ＥｕＡ＜ＥｐＡ＜ＥｏＡ；腐蚀速率
中南大学学报（自然科学版
ｖＮＡ＞ｖ１００℃＞ｒｅＡｄＹｌ５０ｒ，ＶＮＡ＞ｖｕＡ
第３８卷
Ｑｉａｎｇ．ＣＨＥＮＫａｎｇ－ｈｕａ，ＨＵＡＮＧＬａｎ－ｐｉｎｇ，ｅｔ
ｈｉｇｈ
ｏｎ
Ｓ＞ＶＰＡ＝＞ＶｏＡ；极化电
ＺＨＥＮＧＥｆｆｅｃｔ
ａｌ
阻ＲＮＡ＜Ｒｌ∞。＜月ＰＡ＜尺１５０℃，ＲＮＡ＜ＲｕＡ＂＜ＲｐＭ＜ＲｏＡ，
ｏｆ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅ－ｐｍｅｉｐｉｔａｔｉｏｎ
ａｎｄ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ
这说明随时效温度的升高或时效时间的增加，合金耐蚀性能有所提高。这种现象可用法拉第欧姆定律解释，腐蚀电流密度与电化学腐蚀速率成ｌＩ比，与极化电阻成反比，囚此，腐蚀电流密度越大，合金的腐蚀速率越快，合金的耐蚀性就越差，极化电阻越大，台金的抗蚀性就越好，这些都与品问腐蚀和剥落腐蚀结果相吻合。
。
『６１
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ＳＣＣｏｆ７Ａ５２１６
ａｌｌｃ’ｙ【Ｊ］．ＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＭｅｔａｌｓ，
２００５，３０（７）１４
刘玲霞热处理对７０５锅台会板应力腐蚀性能的影响［Ｊ］包头钢铁学院学报，２０００，１９（３）：２３０—２３３
ＬＩＵ
Ｌｉｎｇ—ｘｉａ
Ｅｆｆｅｃｔ
ｏｆｈｅｍｌｒｅａｔｍｅｍ
ｏｎ
ｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｄｅｄ
ｃｒａｃｋｉｎｇｏｆ７０５
Ａｌ
ａｌｌｏｙｓ
ｐｌａｔｅ［Ｊ］．ＪｏｔｗｎａｌｏｆＢａｏｔｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，１９（３１：２３０２３３
刘继华，李获７ｘ
ｘ
ｘ系列Ａｌ合余应力腐蚀开裂的研究［Ｊ］
ＣＯｔＴＯＳｉＯｌｔｃｒａｃｋｉｎｇｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ
腐蚀科学与防护技术，２００１，１３（４）：２１８－２２２
３结论
ａ．随着时效温度的增加，７Ａ５２合金的抗蚀性能增加，其腐蚀敏感性由大车小的顺序为：自然时效，
１００℃／２４ｈ，１２０℃／２４ｈ，１５０℃／２４ｈ。
【８］
ＬＩＵＪｉ＿ｈｕｍＬＩＤｉ７×××ｓｅｒｉｅｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆ
ｓｔｒｅｓｓ
ａｌｕｍｉｎｕｍ
ａｌｌｏｙｓ［Ｊ］Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
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３５．
ｂ．随着时效时问的增加，７Ａ５２合金的抗蚀性能增加，其腐蚀敏感性由大至小的顺序为：门然时效，１２０“Ｃ／１６ｈ欠时效，１２０℃／２４ｈ峰列效，１２０℃／６０ｈ过时效。
ｃ．７Ａ５２铝合金的抗蚀性能与晶界析出；柞］（ＭｇＺｎ２）和无沉淀析出带Ｏ，ｒｚ）的特征有关，晶界析出相尺寸越
［１０１ｆ９】
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大，分布越不连续，ＰＦＺ越宽，台金的抗蚀性能越强，
反之晶界析出相尺寸越小且呈链状分布，贝｜｝合金的抗蚀性能越弱。参考文献：
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（１５］苏景新，张昭，曹发和，等锅台会的晶间腐蚀与剁蚀［Ｊ］
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时效工艺对7A52铝合金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响
作者：作者单位：
尹志民， 方家芳， 黄继武， 聂波， 单长智， 郭加林， 王琳， YIN Zhi-min， FANG Jia-fang ， HUANG Ji-wu， NIE Bo， SHAN Chang-zhi， GUO Jia-lin， WANG Lin
尹志民,方家芳,黄继武,郭加林,王琳,YIN Zhi-min,FANG Jia-fang,HUANG Ji-wu,GUO Jia-lin,WANG Lin(中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083)， 聂波,NIE Bo(中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;东北轻合金有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150060) ， 单长智,SHAN Chang-zhi(东北轻合金有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150060)中南大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY（SCIENCE AND TECHNOLOGY）2007,38(4)1次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zngydxxb200704007.aspx
第３８卷第４期２００７年８月
中南大学学报（自然科学版）
Ｊ．Ｃｅｎｔ．Ｓｏｕｔｈ
Ｖｏｌ３８Ａｕｇ
Ｎｏ．４２００７
Ｕｎｉｖ，（Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
时效工艺对７Ａ５２铝合金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响
尹志民１，方家芳‘，黄继武１，聂波１，２，单长智２，郭加林１，王琳
（１．中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，４１００８３；
２．东北轻合金有限责任公司，黑龙江哈尔滨，１５００６０）
摘要：采用恒温浸泡方法、极化曲线测量、金相和透射电镜技术研究不同时效温度和不同时效时间处理７Ａ５２
铝合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为。研究结果表明：７Ａ５２铝合金的晶问腐蚀和剥落腐蚀敏感性随着时效温度的
升高和时效时间的增加而减小；腐蚀敏感性随着时效温度的变化由大到小的顺序为：自然时效，１００＊Ｃ／２４ｈ（欠时效），１２０＂Ｃ／２４ｈ（峰时效），１５０℃，２４ｈ（过时效）；在１２０℃时效条件下，腐蚀敏感性随时效时间的变化由大到小的顺序为：１２０＊Ｃ／１６ｈ（欠时效），１２０＊Ｃ／２４ｔ《峰时效），１２０＂Ｃ／６０ｈ（过时效）；合金的腐蚀敏感性与晶界析Ⅲ相
（ＭｇＺｎ２）和无沉淀析出带（ＰＦｚ）的特征有关；晶界析出相呈链状分布时台金腐蚀敏感性大，晶界析出相尺寸越大，
分布越不连续，ＰＦＺ越宽，台金腐蚀敏感性越小。
关键词：７Ａ５２铝合金；时效；晶间腐蚀；剥落腐蚀；极化曲线中图分类号：ＴＧｌ７４．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２．７２０７（２００７）０４＿０６１７—０６
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌＨｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ７Ａ５２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ
ＹＩＮＺｈｉ－ｍｔｎｌ，ＦＡＮＧＪｉａｆｆａｎｇ！，ＨＵＡＮａ
Ｊｉ－ｗｕＩ，Ｎ砸Ｂｏ！＇２，ＳＨＡＮ
Ｃｈａｎｇ－ｚｈｉ２，ＧＵＯ
Ｊｉａ－ｌｉｎｌ，ＷＡＮＧ
Ｌｉｎ
（１ＳｅｈｕｎｌｏｆＭａｔｃｒｉａｌｓＳｃｉａｎｅｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｕｌｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ；
２Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ
ＬｉｇｈｔＡｌｌｏｙＣｏ．Ｌｔｄ，Ｈａｒｂｉｎ１５００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｃｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ７Ａ５２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ
ａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｔｉｍｅｕｓｉｎｇ
ｃｏｎｓｔａｎｔ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｍｍｅｒｓｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
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ｍｅａｓｕｒｅ，ｏｐｔｉｃａｌ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｌｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｅｒｃｌｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄ
ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｄｅｃｒｅａｓｅｇｒａｄｕａｌｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆａｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄ
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ｅｘｆｏｌｉａｌｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆ７Ａ５２
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ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｅｍｐｅｍｔｕｒｅｉｓ
ａｔ
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ｆｏｌｌｏｗｓ：１２０＊Ｃ／１６ｈ（ｕｎｄｅｒａｇｉｎｇ），１２０＊Ｃ１２４ｈ（ｐｅａｋａｇｉｎｇ），１２０＇Ｃ／６０ｈ（ｏｖｅｒａｇｉｌｌ酚Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ
ｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ
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ｃｈａｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆ
ｈｉｇｈ．Ｏｎｔｈｅｃｏｎｎａｒｙ，ｗｉｔｈｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｐｈａｓｅｓｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄＰＦＺｗｉｄｅｎｉｎｇ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆ
ｄｅｃｒｅａｓｅｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：７Ａ５２
ａｌｕｍｉｎｕｍ
ａｌｌｏｙ；ａｇｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｍｌｌｍｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｅｘｆｕｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ
收稿日期基金项目作者简介通讯作者
２００６－１２２８
１６ＺＤ）
国家民口配套科研项目（ＭＫＰＴ－２００４
尹志民（１９４６ｋ男，湖南湘乡人，教授，从事铝台金组织性能研究
黄继武，男，副教授：电话：０７３１—８８３６４２６；Ｅ．ｍａｉｈｈｕａｎｇｊｗ＠ｍａｉｌｃｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
６１８中南大学学报（自然科学版）第３８卷
ＡＩ－Ｚｎ．Ｍｇ系合金具有高的比强度、优良的可焊性、较好的断裂韧性，是理想的地面装甲车辆、军工设备、航空航天器用轻质焊接结构材料，但其应力腐蚀敏感性和剥蚀倾向较大【ｌ。】。该系合金中的中高强可焊７Ａ５２铝合金主要作为炮架和装甲结构件，己广泛用于兵器工业领域ｆ２“。人们对７×××系列Ａｌ合金应力腐蚀敏感性的研究较多ｏ“】，刘继华等”卅研究了该系列Ａ１台金的应力腐蚀开裂机理和影响应力腐蚀开裂行为的因素；李红英等“研究了该系列合金不同热处理工艺对抗应力腐蚀性能的影响，指出时效温度是其主要影响因素。黄兰萍等【１１认为从合金化角度和热处理工艺２方面出发，调整主元素ｚｎ和Ｍｇ含量及添加对合金抗应力腐蚀性能有益的微量元素，控制晶界析出相尺寸和分布的连续性，可提高铝合金的抗应力腐蚀性能。目前，人们对晶间腐蚀敏感性和剥落腐蚀倾向的研究报道很少，在此，本文作者研究７Ａ５２铝合金的晶间腐蚀和剥蚀行为。
Ｔａｂｌｅ２
表２７Ａ５２合金板材的时效时效处理工艺
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｌａｎｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙ
样品０号１号２号３号４号５号
时效制度自然时效（ＮＡ）
１００＂Ｃ／２４１２０＂Ｃ１１６
ｈ时效
ｂ欠时效（ＵＡ）
１２０＇Ｃ／２４ｈ峰时效（ＰＡ）
１２０。Ｃ／６０ｈ过时效（ｏＡ）
１５０＂（２／２４ｈ时效
大小、形貌、分布等。
晶间腐蚀参照ＧＢ７９９８－－２００５，溶液为０．５
ｍｏｌ／Ｌ
ＮａＣＩ和０１ｍｏＵＬＨＣｌ，余量为蒸馏水ｆ或去离子水），
腐蚀介质体积与腐蚀面面积之比为１０
ｍＬ：ｌ
ｃｍ２，实
ｈ，
验温度恒定为（３５±２１℃。将试样在溶液中浸渍２４取出后，于垂直材料主变形方向的一端切去约５
ｍｒｌｌ，
其断面按金相试样制备方法磨制和抛光，不经浸
Ｉ实验
Ｉ．Ｉ材料
实验用７Ａ５２合金热轧板由东北轻合金有限责任公司提供，合金名义成分如表１所示。
７Ａ５２合金的化学成分
ｗ１％
蚀，于ＰＯＬＹＶＥＲ－ＭＥＴ金相显微镜上放大２００倍观察腐蚀深度。
剥落腐蚀实验参照美国ＡＳＴＭ—Ｇ３４—１９７９标准进行，标准ＥＸＣＯ剥蚀溶液配比为ＮａＣｌ４：０ｍｏｌ／Ｌ，ＫＮ０３
０．５
ｍｏｌ／Ｌ和ＨＮ０３０．１ｍｏｌ／Ｌ，余量为蒸馏水（或去离子
水），实验温度恒定为（２５±２）℃，腐蚀介质体积与腐蚀面面积之比为２０
ｍＬ：１
ｃｍ２。将试样在溶液中浸渍
表１
Ｔａｂｌｅ１
２４ｈ，在ｏ￣１２ｈ内不问断观察评定等级，并用金相品微镜进行照相记录。２４ｈ后将样品取出在潮湿状态时直接检验试样并评定等级，然后用水冲洗试样，在３０％硝酸溶液中浸泡２－３ｒａｉｎ去除腐蚀产物，再经水洗、吹干。
采用Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ１２８７电化学测试装置对极化睦线进行测定，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂
Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙ
对ＳＬＮ后的板材试样经过４７０℃／１ｈ固溶一淬火处理，然后，在同一时间进行不同温度时效处理，以及在同一温度下进行欠时效、峰时效、过时效处理，时效处理工岂见表２。腐蚀试样选取轧制面为腐蚀面，在腐蚀前进行如下预处理：用砂纸打磨一抛光一丙酮除油污一去离了水冲洗一吹干。１．２实验方法
透射电镜薄片样厚度减至Ｏ．１ｍｍ，在ＭＴＰ一１双喷电解减簿仪ｒ双喷减薄、穿孔，电饵液为Ⅵ硝酸）：啊甲醇）＝３：７，温度控制在＿２５℃以下，电压为
１２～１５
电极，溶液体系为ＥＸＣＯ溶液。
２结果与分析
２．１不同时效处理合金的显微组织结构
不同时效处理合金的显微组织结构如图ｌ所示。可见，１００℃时效时，合金样品中有较多的ＧＰ区，其尺度为３—５ｎｍ，晶内没有”７相，而沿着晶界析出了一些细小连续的相（图１（ａ））；１２０℃时效时，合金内析出大量的ｔ／＇相，而且沿着晶界也析出口相，晶界上分布
ｖ，电流为６０～８０ｍＡ。在ＴｅｃｎａｉＧ２透射电镜上
进行分析，主要观察时效过程中晶内和晶界析出相的由连续变为不连续，问时出现１０～２０ｎｍ宽的ＰＦＺ
旃４期尹志民．等：时效工艺对７Ａ５２铝台岳晶问腐蚀和剥蚀行为的影响６１９
（ａ）１００。Ｃ／２４ｈ时效，（ｂ）１２０℃／２４ｈ峰时效；（ｃ）１２０＇Ｃ／６０ｈ过时效；（ｄ）１５０。Ｃ／２４ｈ时效
图１不同时效处理７Ａ５２合金的ＴＥＭ组织
Ｆ吨．１
Ｍｉｅｒｏｓｔｍｅｍｒｅｓ
ｏｆ７Ａ５２枷ｏｙ
ｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
（图Ｒｂ）和１（ｃ））；１５０℃时效，析出ｒ／相在数量上要比１２０℃时效的多，粒予尺Ｕ也较大，晶界上的”相显著粗化，呈不连续的颗粒状，此时，ＰＦＺ明显变宽ｆ图ｌ（ｄ））。经过１２０℃／６０ｈ过时效处理，合金没有产生新的析出市ｕ，但是，品内及品界处的析ｍ丰ｕ较１２０℃／２４ｈ峰时效时进一步长大，合金晶界上析出的”相呈不连续分布（图Ｉ（ｃ））。２．２晶间腐蚀
经过不同时效温度和不同时效时间处理的７Ａ５２
表３
Ｔａｂｌｅ３
７Ａ５２舍金在不同时效工艺下的晶问腐蚀深度
Ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｍｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｕｎｄｅｒ
！！！！：！！：！璺矍！！！竺竺！
样品甲均深度／ｍｍ
最大深度／ｍｍ
铝合金在晶间腐蚀液中浸蚀２４ｈ后的纵截面晶间腐蚀
形貌如图２所示，腐蚀深度见表３。由图２和表３可知，随时效温度升高和时间延长，合盎晶间腐蚀深度逐渐减小，合金晶问腐蚀深度随时问的变化没有随温度变化那么显著，说明刚效温度对晶间腐蚀的影响更强烈。比较图２０），２（ｂ），２（ｄ）和２（ｆ）可知，在自然时效状态下，台金的晶间腐蚀情况最严重，腐蚀深度最深；在１００。Ｃ／２４ｈ状态下，合金的腐蚀深度比自然状态下的浅，但仍很明显；在１５０。Ｃ／２４ｂ时效状态下只出现点蚀，晶问腐蚀深度很浅甚至不明显。这说明随着时效温度的增加，晶间腐蚀深度逐渐减小。比较图２０），２（ｃ），２（ｄ）和２（ｅ）以及表３所示腐蚀深度可知，随着时效时问的增加，晶问腐蚀深度逐渐降低。由此可见，在不同刚效温度、不同时效时问下合金的晶问腐蚀敏感性变化规律ｆ由大至小）为：自然时效，１００℃
／２４
Ｔａｂｌｅ４
构成微腐蚀电池，发生沿晶腐蚀［１１
１
３】。７Ａ５２铝合盒
晶粒内会析弥散细小的ＧＰ区和∥（ＭｇＺｎ２）、ＪＥ稳相，晶界则会出现比较粗大的ｒ／（ＭｇＺｎｚ）相及无沉淀析出带（ＰＦＺ）组成。当合金浸入腐蚀液中，电极电位较负的棚成为阳极，也成为腐蚀最易开始的地方。
７Ａ５２合金经长时涮自然时效，基体中的Ｚｎ和Ｍｇ原子产生富集，形成大量ＧＰ区，其电极电位较低（－１
０５—１．０７ｖ１，基体Ａｌ电极电位为一０．８５
ｖ（表钔。
表４铝固溶体及其析出相的电极电位嘲
Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎ
ａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
￡！竺！！！！！竺！！！翌！！垫Ｚ
相名称
Ｍｇ
Ｚｎ
电极电位，ｖ
—１７３－１
１０
ｈｆ欠时效），１２０℃／２４ｈｆ峰时效），１５０℃／２４ｈ（过
时效），１２０℃／１６ｈ（欠时效），１２０℃／２４ｈ（峰时效），
１２０℃／６０
ｈｆ过时效）。
９９９５％Ａ１－０８５—１０５一１．０５－０８７
－１．０７
铝合金晶间腐蚀主要是电化学腐蚀，是晶界析出相或晶界无沉淀析出带的阳极溶解所致，析出物与基体或晶界附近贫化区电位不完全相同，往往以晶粒为阴极，品界是缺陷、杂质、合金元素富集的地方，导致它比晶内更活泼，具有更负的电极电位，成为阳极，
ｑ（ＭｇＺｌｌ２）
Ａｌ＋４Ｚｎ
ＡＩ＋３ＭｇＡＩ＋４Ｍ９２Ｚｎ２
中南大学学报（自然科学版ｌ第３８卷
（ａ）自然时效；（ｂ）１００＊Ｃ／２４ｈ时效；（ｃ）１２０＂Ｃ／１６ｈ欠时效；（ｄ）１２０＂Ｃ／２４ｈ峰时效；（ｅ）１２０。Ｃ／６０ｈ过时效；（Ｄ
图２
Ｆｉｇ．２
Ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
１５０。Ｃ／２４
ｈ时效
７Ａ５２夸金在不同时效条件下的晶间腐蚀形貌
ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
当台金浸入腐蚀液中，ＧＰ区与基体Ａ１形成微腐蚀电池，电位低的ＧＰ区作为阳极优先被溶解，所以，自然时效态合金表现出很高的腐蚀敏感性。
合金经１００。Ｃ／２４ｈ欠时效后，晶内由细小的ＧＰ区和少量的ｒｔ＇相组成，晶界上出现连续网状的”相。晶界沉淀相Ｈ’（ＭｇＺｎ：）是阳极相，其点蚀电位较低
（一１．０５ｖ），这相当于在晶界上形成了一条阳极腐蚀通
了晶界腐蚀电流密度，所以，相对１００℃时效，合金腐蚀敏感性明显降低。时效温度升高到１５０℃，晶内和晶界上的目’相粒子明显粗化（图ｌ（ｄ）），大量非平衡的∥向平衡的Ｈ转变，晶界ＰＦＺ宽化，ｒ／相更加不连续，这样，降低了晶界上的腐蚀通道作用，减小腐蚀电流密度，降低合金腐蚀速率，合金的腐蚀敏感性也随之降低。时效时间对腐蚀敏感性的影响与时效温度的影响是一致的，只是对时效温度的影响更加显著。２．３剥落腐蚀
在ＥＸＣＯ溶液中浸蚀２４ｈ，７Ａ５２合金表面形貌的腐蚀发展过程如表５所示。
实验结果表明，在剥蚀溶液中浸泡１０ｍｉｎ后，所
道，台金容易产牛晶间腐蚀。１２０℃／２４ｈ时效后，合金达到峰时效状态，无论在晶粒内部还是晶界上，都析出了大量的矿和目相，晶界上１相由连续析出向不连续析出转变，并在品界上形成条明显的无沉淀析出带（图１（ｂ））。ＰＦｚ的出现和”相的不连续析出降低
第４期
尹志民，等，时效工艺对７Ａ５２铝台金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响
表５不同时效条件下的７Ａ５２合金表面形貌的剥落腐蚀
Ｔａｂｌｅ５
Ｇｒａｄｅｏｆｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｓｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
剥蚀等级评定：Ｎ表示无明显腐蚀，合格；Ｐ表示点腐蚀合格；Ｅ（ＥＡ～ＥＤ）表示剥落腐蚀，不合格。
有样品表面开始冒泡。２０ｍｈａ后，气泡量增多，但表面颜色还没有明显改变；经过２ｈ腐蚀，０号ｆ自然时效状态）合金样品已经出现点蚀，而其他样品表面有些褪色；４ｈ腐蚀后，所宵样品上的气泡量明显减少，反应速度减慢，１号（１００℃／２４ｈ时效）和２号（欠时效）样品出现鼓泡点蚀，０号样品表面还出现微小的疱疤，裂纹还显示出轻微的分离，说明己进入剥蚀阶段；腐蚀６ｈ，除５号０５００（２／２４、ｈ过时效）样品仍无明显腐蚀外，其他样品都有不同程度的腐蚀，ｔ号和２号样品
Ｉｇ［Ｊ／（Ａ・ｃｍ－２）】
已经出现剥蚀ｆ腐蚀８ｈ，３号（蜂时效）样品才出现剥
蚀，４号（过时效）样品于１０ｈ时才发生剥蚀；连续腐（ａ）随时效温度变化的极化曲线；
蚀１２ｈ，５号样品开始出现点蚀。由此可以看出，在（ｂ）随时效时间变化的极化曲线
图３
７Ａ５２铝台金不同时效处理状态的极化曲线图
不同时效温度下，７Ａ５２合金剥蚀敏感性由大至小的顺Ｆｉｇ．３
Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅｇ
ｏｆ７Ａ５２ａｌｌｏｙｕｎｄｅｒ
序为：自然时效，１００℃／２４ｈ，１２０℃／２４ｈ（峰时效１，
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
１５０℃／２４
ｈ；不同时效时间下７Ａ５２合金剥蚀敏感性
由火至小的顺序为：自然时效，欠时效，峰时效，过表６
７Ａ５２铝舍金极化曲线腐蚀参数
时效。
Ｔａｂｌｅ６
Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｃｌｌｒｖｅｓ
ｏｆ
剥蚀是晶间腐蚀的一种特殊形式，产生剥蚀的原！竺！型！型
因与产生品间腐蚀的原因丰ｕ同，都是晶界形成的阳极网络造成的ｍ“。时效处理在铝合金晶界形成阳极通竺竺ｆ篡￡）
篁
（塑釜堕塾
ＮＡ
０．４４１５１
—０９５９１７４
８２２２５８．８８９道，当晶问腐蚀沿着该通道进行时会留下不溶性腐蚀１００℃０．３３６３９
—０８７３１５３．６７４１７７２９ｌ产物（Ａｌｃｌ３或ＡＩ（ＯＨ）３），这些不溶性腐蚀产物的比热ＵＡ
０２７ｌ７ｌ０．８７５１０２９６７６９５６９０容大于基体金属的比热容，出现所谓“楔入效应”，撑ＰＡ
０２４６３６—０８６９２５２
６９０８
１０５．５４起上面没有腐蚀的金属，引起分层剥落。所以，对于０Ａ
０．２２４４０
－０．８５７
５８２．４５０９儿５８６剥落腐蚀，晶界起着非常重要的作用”“１”。晶问腐１５０℃０，】０５６】一０８６３８７
１１５３５
２４６，】９
蚀愈严重，剥落腐蚀也愈严重，故剥落腐蚀的实验结果与晶间腐蚀的结果是致的。巾图３可以看出，随着时效温度的升高或时效时
２．４极化曲线分析
问的增加，合金的腐蚀电位正移，说明台金腐蚀敏感
７Ａ５２铝合金不向时效处理状态的电化学腐蚀极性降低。由表６可知，腐蚀电流密度ＪＮＡ＞，１１。。。＞
化曲线如图３所示，通过分析极化曲线所测得的腐蚀氐＞＾５０。，＾Ａ＞＾『Ａ７＞ＪＰＡ＞无Ａ；腐蚀电位ＥＮＡ＜
参数见表６。
Ｅ１００℃＜ＥＰＡ＜Ｅ１５０℃，ＥＮ＾＜ＥｕＡ＜ＥｐＡ＜ＥｏＡ；腐蚀速率
中南大学学报（自然科学版
ｖＮＡ＞ｖ１００℃＞ｒｅＡｄＹｌ５０ｒ，ＶＮＡ＞ｖｕＡ
第３８卷
Ｑｉａｎｇ．ＣＨＥＮＫａｎｇ－ｈｕａ，ＨＵＡＮＧＬａｎ－ｐｉｎｇ，ｅｔ
ｈｉｇｈ
ｏｎ
Ｓ＞ＶＰＡ＝＞ＶｏＡ；极化电
ＺＨＥＮＧＥｆｆｅｃｔ
ａｌ
阻ＲＮＡ＜Ｒｌ∞。＜月ＰＡ＜尺１５０℃，ＲＮＡ＜ＲｕＡ＂＜ＲｐＭ＜ＲｏＡ，
ｏｆ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅ－ｐｍｅｉｐｉｔａｔｉｏｎ
ａｎｄ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ
这说明随时效温度的升高或时效时间的增加，合金耐蚀性能有所提高。这种现象可用法拉第欧姆定律解释，腐蚀电流密度与电化学腐蚀速率成ｌＩ比，与极化电阻成反比，囚此，腐蚀电流密度越大，合金的腐蚀速率越快，合金的耐蚀性就越差，极化电阻越大，台金的抗蚀性就越好，这些都与品问腐蚀和剥落腐蚀结果相吻合。
。
『６１
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３结论
ａ．随着时效温度的增加，７Ａ５２合金的抗蚀性能增加，其腐蚀敏感性由大车小的顺序为：自然时效，
１００℃／２４ｈ，１２０℃／２４ｈ，１５０℃／２４ｈ。
【８］
ＬＩＵＪｉ＿ｈｕｍＬＩＤｉ７×××ｓｅｒｉｅｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
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ａｌｌｏｙ［Ｊ］ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ
３５．
ｂ．随着时效时问的增加，７Ａ５２合金的抗蚀性能增加，其腐蚀敏感性由大至小的顺序为：门然时效，１２０“Ｃ／１６ｈ欠时效，１２０℃／２４ｈ峰列效，１２０℃／６０ｈ过时效。
ｃ．７Ａ５２铝合金的抗蚀性能与晶界析出；柞］（ＭｇＺｎ２）和无沉淀析出带Ｏ，ｒｚ）的特征有关，晶界析出相尺寸越
［１０１ｆ９】
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００６，２０（１）３１
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Ｈｏｎｇ—ｙｉｎｇ，ＧＥＮＧＪｉｎ・ｆｅｎｇ，ＤＯＮＧ
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Ｅｆｆｅｃｔ
ｏｆａｇｉｎｇ
ｆｒａｃｔｕｒｅ
ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
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ｃｒａｃｋｉｎｇ
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反之晶界析出相尺寸越小且呈链状分布，贝｜｝合金的抗蚀性能越弱。参考文献：
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ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｏｎ
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ＴＪＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅ
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ａ
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ｐｒｏｐｅｒｔｙ
ｅｘｆｏｌｉａｆｌｏｎＣＯｒｒＯｓｉｏＢ
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ｉｎ
ｏｆＬＣ５２ａ１Ｌｒｍｌｎｕｍ
ＲＲＡ（ｒｅｔｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅ—ａｇｅｉｎｇ）
ａｌｌｏｙ［Ｊ］Ａｌｕｍｉｎｕｍ
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Ｃｈｕｎ，Ｌｉｕ
Ｚｈｉ－ｙｉ．ＮＩＮＧ
Ａｉ．１ｍ，豇甜．Ｅｆｆｅｃｔ
ｏｎ
【１４］ＪｏａｃｈｉｍⅥＴｈｅｏ
ｓｕｒｆａｃｅｅｏｎｄｉｔｉｏｎ
Ｈ，ＳａｎｎａｋａｉｓａＶＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｎｄ
ｏｎ
ｔｈｅｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｈｉｇｈ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ
ＡＩ－ＺＢ－Ｍｇ－Ｃｕ
ｏｆ
１４４９
ａｌｌｅｙｉＪ］‰ｏｓｉｎｎ
Ｓｃｉｅｎｃｅ，２（１０７，４９：１４３７
ｒｅｔｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ
ｓｔｒｅｓｓ
ｃ０１ＴＯＳｉＯｎｃｒａｃｋｉｎｇ
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１９２
Ｒｅｖｉｅｗ
Ｏｌｑ
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５
ＳＵＪｉｎｇ－ｘｉｎ．ＺＨＡＮＧＺｈａｏ．ＣＡＯＦａ—ｈｅ，ｅｔａｌｔｈｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎ
ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
ｔｈｅ
郑强，陈康华，黄兰萍，等高温预析ｍ和固溶温度对
ｏｆａｌｕｍｉｎｕｍ
ａｎｄ
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１４＿１６
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ｏｆＣｈｉｎｅｓｅ
Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｆｏｒ
Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００５，５（３）：１８７－１９２
时效工艺对7A52铝合金晶间腐蚀和剥蚀行为的影响
作者：作者单位：
尹志民， 方家芳， 黄继武， 聂波， 单长智， 郭加林， 王琳， YIN Zhi-min， FANG Jia-fang ， HUANG Ji-wu， NIE Bo， SHAN Chang-zhi， GUO Jia-lin， WANG Lin
尹志民,方家芳,黄继武,郭加林,王琳,YIN Zhi-min,FANG Jia-fang,HUANG Ji-wu,GUO Jia-lin,WANG Lin(中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083)， 聂波,NIE Bo(中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;东北轻合金有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150060) ， 单长智,SHAN Chang-zhi(东北轻合金有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150060)中南大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY（SCIENCE AND TECHNOLOGY）2007,38(4)1次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
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引证文献(1条)
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