NaCl溶液对航空铝应力腐蚀的影响
Bairoe
根据目前的研究，在空气中，空气对航空铝几乎不发生SCC现象。众所周知，CL-对金属的腐蚀影响是很大的，本文专门介绍NaCl溶液对航空铝的应力腐蚀影响。
一、 航空铝应力腐蚀试验
应力腐蚀影响采用
标准
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：慢应变速率拉伸(SSRT)试验按GB/T15970.4-2000进行。
试样：25mm×6mm×3mm；
试样取样方向为挤压方向。
试验过程：试样用600﹟～1000﹟砂纸逐级打磨,然后用丙酮清洗,再用蒸馏水清洗并吹干，用氯丁橡胶封闭非工作段表面。安装试样后施加约150N的预加载，应变速率分别取0.33×10-5和1×10-6s-1；环境分别为空气和3.5%NaCl溶液。
试样断裂后，立即对试样进行后续处理（用蒸馏水冲洗断口,再在丙酮中超声波清洗,吹干后放入干燥皿中），用扫描电镜进行断口形貌分析。
二、 试验数据结果：
1. 5083铝合金的应力2应变行为将试样分别在空气中和3.5%NaCl溶液中进行SSRT试验，应变速率为0.33×10-5s-1，应力2应变曲线如图1所示。由图1可见，试样在溶液中的延伸率明显低于空气中的，抗拉强度也比空气中的有不同程度的降低，这说明5083铝合金在3.5%NaCl溶液中具有应力腐蚀敏感性。
图1 航空铝5083在空气和3.5%NaCl溶液中的SSRT曲线
应力腐蚀指数ISSRT是将SSRT试验所获得的各项力学性能指标进行数学处理的结果，与单项力学性能指数相比能更好地反映应力腐蚀断裂敏感性,常作为应力腐蚀的重要判据，计算式为：
ISSRT=1-[σfw×(1+δfw)]/[σfA×(1+δfA)] (1)
式中：
σfw为在环境介质中的断裂强度，Mpa；
σfA为在惰性介质中的断裂强度，Mpa；
δfw为在环境介质中的断裂伸长率，%；
δfA为在惰性介质中的断裂伸长率，%；
本试验中惰性介质为空气，ISSRT从0→1表示应力腐蚀断裂敏感性增加,ISSRT计算结果如表2
表2 5083铝合金慢拉伸力学性能及ISSRT值
序号
应变速率
1/s
预变形量
%
介质
伸长率
%
抗拉强度
MPa
ISSRT
1
0.33×10-5
10
空气
8.01
317.5
0.13
3.5%NaCL
16.01
309.7
2
0.33×10-5
15
空气
16.32
325.5
0.16
3.5%NaCL
13.88
316.9
3
1×10-6
10
空气
14.25
310.5
0.21
3.5%NaCL
11.85
290.5
2. 应变速率对5083铝合金SCC行为的影响应变速率是影响
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
SCC行为的重要参量，通常使用的应变速率范围为10-4～10-8s-1，对大多数材料，应力腐蚀敏感的应变速率约为10-6s-1,在一给定环境介质条件下，将存在一佳应变速率，以区分材料的SCC敏感性。
从表2可见,同一预变形条件下,拉伸应变速率较低的试样具有较高的SCC敏感性。
发生SCC行为必然存在于某一应变速率范围内,应变速率过高,断裂伸长率接近空气介质中所测得的，韧性损失较少，SCC不敏感,即在高应变速率下，环境介质和试样间还未进行SCC所要求的恰当反应,塑性形变就使试样很快断裂;另一方面,应变速率过低,材料被拉伸滑移产生新鲜表面，而新鲜表面上的钝化膜形成得足够快，3.5%NaCl溶液不能充分发挥其在SCC过程中的作用，试样的强度、韧性与空气中的结果相差不大。
采用慢应变速率拉伸(SSRT)测试法及扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析手段,研究了预变形量及应变速率对5083铝合金在空气和3.5%NaCl溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。结果表明:在空气中,5083铝合金几乎不发生SCC现象，其断口均呈现韧性断裂形貌；在3.5%NaCl溶液中,5083铝合金具有SCC敏感性，其断口呈现局部沿晶界或相界断裂形貌，随着应变速率的减小，应力腐蚀敏感指数(ISSRT)增大，当应变速率至1×10-6s-1时，其应力腐蚀断口呈现典型的解理脆断特征；(Mg5Al8)等第二相析出及预变形后位错增多是导致5083铝合金SCC敏感性增大的主要原因。
3 结论
a) 在空气中，5083铝合金几乎不发生SCC现象,其断口均呈现韧性断裂形貌；在3.5%NaCl溶液中,5083铝合金具有SCC敏感性,其断口呈现局部沿晶界或相界断裂形貌。
b) 随着应变速率的减小，ISSRT值增大,当应变速率减至1×10-6s-1，5083铝合金的应力腐蚀断口呈现典型的解理脆断特征。
c) 预变形量增大引起位错密度升高,残余应力增大，5083铝合金的SCC敏感性增大。
试验设备：YYF-50型慢应变速率应力腐蚀试验机，配置NaCl腐蚀介质容器。
Stress Corrosion Cracking—SCC
简述：
本文专门介绍氯化钠溶液及海水对铝材在应力腐蚀方面的影响,通过采用百若仪器的YYF-50慢应变速率应力腐蚀试验机，改变溶液浓度进行慢应变速率应力腐蚀试验，以此判断其对航空铝的应力腐蚀影响。
Seo标题
铝材在海水中的腐蚀开裂的研究,海水对航空铝材的应力腐蚀影响
Seo关键词
应力腐蚀开裂, 海水腐蚀开裂,航空铝应力腐蚀研究,腐蚀疲劳,SCC研究
Seo描述
采用百若仪器的慢应变速率拉伸试验(SSRT)方法, 结合扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析手段, 研究了预变形量及应变速率对5083铝合金在空气和3.5%NaCl溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。
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