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7475铝合金阳极氧化膜表面-界面组织与特征

孔德军 , 王进春 , 刘浩

中国有色金属学报

利用阳极氧化法在7475铝合金表面制备一层氧化膜.通过SEM、EDS、XRD等手段分析其表面-界面形貌、化学元素组成和物相,对其表面和结合界面化学元素进行面扫描和线扫描分析,并对氧化膜界面结合形式进行表征.结果表明:阳极氧化膜主要是由Al和O元素组成,还含有板材中所不具备的C、K和S元素,主要来源于阳极氧化的电解液;生成的氧化膜为稳相α-Al2O3和亚稳相γ-Al2O3,其中以α-Al2O3为主;Al和O原子在氧化膜结合界面形成富集层,其界面为化合物型+扩散型形式.

关键词: 7475铝合金 , 阳极氧化膜 , 表面 , 界面

阳极氧化对7475铝合金疲劳性能和断口形貌的影响

王进春 , 孔德军

材料热处理学报

利用阳极氧化对7475铝合金进行表面改性处理,通过拉伸疲劳试验,用罗卡提法求出阳极氧化前后7475铝合金的疲劳极限.采用SEM、XRD等手段对阳极氧化前后7475铝合金的断口形貌和组成物相进行了分析,并对阳极氧化前后7475铝合金疲劳断裂机理进行了探讨.结果表明,阳极氧化膜主要是由γ-Al2O3和α-Al2O3组成,膜层越厚,α-Al2O3相含量越多;氧化膜降低了铝合金的疲劳性能,与原始试样相比,膜层厚度为6、8和10 μm的试样疲劳极限分别下降了3.2%、3.9%和4.5%;氧化膜在基体原位生长,在界面处基体中产生的残留拉应力促进了疲劳源的萌生,使铝合金的疲劳性能有所降低.

关键词: 阳极氧化 , 7475铝合金 , 疲劳性能 , 断口形貌

不同腐蚀环境对7475-T7351铝合金疲劳性能及裂纹扩展速率的影响

宫玉辉 , 刘铭 , 张坤 , 黄敏 , 伊琳娜 , 戴圣龙

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.09.016

采用轴向加载疲劳和疲劳裂纹扩展速率性能测试方法,研究了不同腐蚀环境对7475-T7351铝合金厚板疲劳及裂纹扩展性能的影响.结果表明:腐蚀环境对7475铝合金的疲劳性能有较大影响,油箱积水和3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中光滑试样的疲劳强度较室温下降约68%,油箱积水和3.5%NaCl溶液环境对材料疲劳强度的影响程度基本相同;不同环境腐蚀(空气和3.5%NaCl)和不同温度(室温和125℃)对材料的低周疲劳性能影响不大;腐蚀环境对裂纹扩展有较明显的加速作用,油箱积水和3.5%NaCl溶液环境对裂纹扩展的加速规律基本一致.

关键词: 7475铝合金 , 腐蚀环境 , 疲劳性能 , 疲劳裂纹扩展速率

室温停留对7475铝合金人工时效动力学的影响

刘振伟 , 朱超

材料热处理学报

人工时效前的室温停留,会对7475铝合金的人工时效产生一定的影响.通过电导率的测量,说明自然时效时由于GP区的弥散析出,导致样品的电导率持续下降;长时间室温停留后再进行人工时效时,由于GP区的形成,夺取一部分空位,使溶质原子扩散的驱动力减小,析出反应的表观激活能变大,电导率始终低于淬火后直接进行人工时效的样品.通过JMAK方程处理了所得数据,计算出重要的时效动力学参数t_C和n,并说明了各自的影响因素.

关键词: 7475铝合金 , 时效动力学 , 电导率 , 室温停留

直流脉冲电流对7475铝合金超塑性变形中位错运动的影响

董晓华 , 侯东芳 , 李尧

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.02.006

研究了直流脉冲电流对7475铝合金超塑性拉伸时的力学性能的影响.结果表明:脉冲电流能显著提高7475铝合金的伸长率,稍微降低其变形流动应力.透射电镜观察发现晶内位错从杂乱无章的状态调整到顺电子流动的方向,各位错段相互平行排列;移动到晶界处的位错能继续以滑移-攀升的方式协调晶界处的变形.由于在超塑性变形中,晶界的变形占据主导地位,电子风在晶界处推动位错的运动,比在晶内的作用更能有效地提高7475铝合金的伸长率.

关键词: 超塑性成形 , 脉冲电流 , 位错 , 7475铝合金

铍对工业7475铝合金的再结晶动力学及时效行为的影响

李尧 , 夏露 , 杨俊杰

稀有金属材料与工程

通过对工业生产的7475铝合金加入不同含量的铍,研究了铍对合金的再结晶动力学及时效行为的影响.实验结果表明:加入0.023%Be能有效地提高7475铝合金的再结晶温度,降低再结晶速度,使合金的晶粒得到细化,且硬度值仍高于不含铍的合金;铍含量为0.7%时,上述影响减弱.铍能有效地降低7475铝合金的时效硬化时所需时间,同时提高了合金的硬度值,HB最高可达1 400MPa.借助电子衍射分析,观察并讨论了合金中的析出相η′相、β相与基体间的位相关系的变化和差异.

关键词: , 7475铝合金 , 时效 , 再结晶

7475-T7351铝合金抗疲劳性能研究

刘铭 , 张坤 , 黄敏 , 伊琳娜 , 吴秀亮

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.05.004

采用旋转弯曲疲劳试验、轴向加载疲劳试验、疲劳裂纹扩展速率试验等疲劳性能测试方法,研究了7475-T7351铝合金厚板的疲劳性能.并通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析了该合金的显微组织和疲劳断口形貌.结果表明:7475-T7351铝合金具有良好的耐疲劳损伤性能,光滑试样(Kt=1)在室温旋转弯曲和高温轴向加载条件下的疲劳极限分别为180.0和345.0 MPa,缺口试样(Kt=2.2)在室温旋转弯曲加载条件下的疲劳极限为91.9 MPa;合金厚板材料在高温下缺口敏感性有所降低;国产材料裂纹扩展速率随应力比增加而增大,裂纹扩展门槛值减小;国产7475铝合金与进口材料在裂纹稳定扩展阶段裂纹扩展行为基本相当;在近门槛值附近不同应力比下的裂纹扩展门槛值略有差别.

关键词: 7475铝合金 , 疲劳行为 , 耐损伤 , 疲劳裂纹扩展

微弧氧化对7475铝合金盐雾腐蚀性能的影响

刘浩 , 孔德军 , 王进春

材料热处理学报

对7475铝合金原始试样和微弧氧化试样进行了中性盐雾腐蚀试验,通过扫描电镜分析了原始试样和微弧氧化试样的表面-界面形貌和腐蚀后形貌,采用能谱仪对腐蚀后的表面和界面进行了面扫描和线扫描分析,通过X射线衍射测定了微弧氧化前后的物相,并利用PS-268A型电化学工作站测得了极化曲线.结果表明,盐雾腐蚀后原始试样表面被严重破坏,伴随着大量裂纹和剥落,腐蚀向纵深发展,腐蚀深度5 ~10 μm,腐蚀产物为Al-O化合物;而微弧氧化试样盐雾腐蚀后仅表面间隙层有腐蚀造成的小球形貌,腐蚀止于致密层;氧化膜由间隙层、致密层和过渡层组成,物相为Al、α-Al2O3和γ-Al2O3,致密层的结构和稳定性是微弧氧化试样耐盐雾腐蚀性能提高的因素,极化曲线表明,微弧氧化试样比原始试样具有更小的腐蚀倾向和腐蚀速率.

关键词: 微弧氧化 , 7475铝合金 , 盐雾腐蚀 , 线扫描 , 面扫描 , 极化曲线

7475铝合金微弧氧化后表面-界面能谱扫描分析

孔德军 , 刘浩 , 王进春

稀有金属材料与工程

利用微弧氧化法在7475铝合金表面制各一层氧化膜,通过SEM、EDS、XRD等手段对其表面-界面形貌、化学元素组成和物相进行了分析,采用能谱仪对表面和结合界面进行了面扫描和线扫描分析,并用划痕法表征了氧化膜界面结合强度.结果表明,微弧氧化后7475铝合金表面形成一层粗糙多孔的氧化膜,其组成元素与氧化膜表面的物相相应分布;O原子以扩散形式与Al原子原位生长形成A12O3,主要由a-A12O3、γ-A12O3组成,Si原子在表面氧化形成富集的Si-Al-O相;氧化膜厚度约为50 μm,由间隙层、致密层和膜-基过渡层组成,与基体的界面结合强度为71.05N.

关键词: 微弧氧化 , 7475铝合金 , 表面与界面 , 线扫描 , 面扫描

激光热处理对7475铝合金阳极氧化膜表面-界面性能的影响

王进春 , 孔德军

中国有色金属学报

利用阳极氧化法在7475铝合金表面制备一层氧化膜,通过激光热处理(LHT)对氧化膜进行改性处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析氧化膜表面-界面形貌、化学元素分布和物相,并对其表面和结合界面化学元素进行面扫描和线扫描分析,研究激光热处理对氧化膜组织和性能的影响.结果表明:激光热处理后,7475铝合金氧化膜表面孔洞增多,界面形成致密热影响区;氧化膜主要由Al2O3和SiO2组成,而热影响区主要由Al2O3组成;Al、O、Si原子在结合界面发生富集现象,其界面为化合物型+扩散型形式.

关键词: 7475铝合金 , 氧化膜 , 激光热处理 , 性能

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