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铝合金应力蚀破裂

铝合金应力蚀破裂
  由于比强度高等一系列优点,高强锅合金在工业生产,特别是航天工业中占有重要的位置。凹是,许多高强铝合众在报役环境的特殊条件下,容易产生应力腐蚀破裂,造成低应力破坏事故,这严重的影响了它的使用范围是一个待解决的问题。
  
  在火箭、字宙飞经、飞机、海洋交通工具、化上、烁油、建筑等应用怕合金较多的才面,应力腐蚀破裂事故时有发生:例如,德国齐柏林飞艇,美国阿波罗登月舱和巨型土足火箭都曾发生铝合金构件的应力腐蚀破裂。
  
  试验证明,高强度侣合金的成力腐蚀多数是由丁品间腐蚀引起的,特别是社拉铝的品间腐蚀。任锌合金中,应为在应力腐蚀陂裂中起主导作用,这种绍合金经过时效处理后,由于品间沉淀物的作用,使录间结合强度大大降低,腐蚀加速了晶闻破裂。
  
  在铝锌镁侗合金中,自然时效易子产生品间型应力离蚀破裂,   这是由于在100℃以下的时效时,析出物为CuAb及AbCuMg,易于产生类似社拉锅的情况。经过人工时效后,晶间断裂主要是由于应力的作用。在这类合金中加入少量的铬,可以大大提高抗应力腐蚀玻裂的性能,在铝镁硅合金中加入锰及铬,也可以提高抗晶间应力腐蚀破袭的能力。
  
  铝镁合金的应力腐蚀玻裂现象较为特殊。镁在铝中的溶解度最大为14.9%,在室温时仅1.1%,当含镁量大于1.1%时,会产牛3相(MgeA2)祈出。这种铝合金,白高温缓慢冷却时,可以提高抗晶间腐蚀破裂的能力,而时效前的冷加工可以降低抗晶间腐蚀破裂的能力。
  
  高强铝合金在许多气态、液态介质环境中都可能产生应力腐蚀破裂。图(8-25)为几种高强铝合金在海边大气中及工业大气中的应力腐蚀破裂的倾向。
  
  高强铝合金在大气中的应力商蚀破裂与空气的相对湿度有很大的关系。在干燥的空气中其应力腐蚀裂纹扩展是极其缓慢的,只有在空气中含有水分时,裂纹才有较快的扩展,并且随着空气相对湿度的增大而增加扩展速度。在其它气体境中,如氩、氧、氮、氧等,也有类似的情况。
  
  高强铝合金在水溶液中,只要含有Cl一,Br,I-等阴离子及Hg*,H*等阳离子,在甲醇、乙醇、丙醇、戊醇、甘油、乙烯、苯等有机液体中,只要含有水分,就都可能产生应力腐蚀破裂,当有机液体中的水分达到0.05%时,其破裂速度与在蒸馏水中相同。
  
  图8-26为2021-781铝合金在N2O。中的应力腐蚀裂纹亚临界扩展速率。
  
  图8-27说明了介质的pH值对高强铝合金应力腐蚀破裂的影响,在NaCl溶液中,随着plI值的增加,7075-7651高强铝合金的应力腐蚀破裂有减缓的趋势,特别是在pH值为10左右时较明显。

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