淬火工藝參數對2024合金晶間腐蝕的影響

李廣欽,王繼成,翟德斌

(核興航材(天津)科技股份有限公司,天津 300300)

2024鋁合金屬于高強度的2xxx系鋁銅合金,廣泛應用于飛機結構(蒙皮、骨架、隔框等)、鉚釘、導彈構件、螺旋槳元件及其他各種結構件。合金的特點是強度高,其耐熱和加工性能良好,但是耐蝕性不如其他合金,在一定條件下會產生晶間腐蝕[1],而且腐蝕萌生位置往往是裂紋擴展的源頭。鋁合金腐蝕不僅會帶來經濟損失,而且疲勞強度、斷裂韌性、常規強度及抗蝕性能并列為鋁合金的四項主要指標,只有在這幾方面都滿足設計和使用要求時,才稱得上具備了良好的綜合性能[2,3]。許多研究人員對鋁合金的腐蝕問題進行了深入研究,研究重點集中在2xxx系和7xxx系鋁合金的抗應力腐蝕上。

在2024鋁合金型材生產過程中,因淬火后制品晶間腐蝕最大深度超出技術標準要求,造成了較高的廢品率,提高生產成本的同時,對供貨及時性也造成了一定影響。通過研究分析淬火工藝參數對2024鋁合金擠壓型材晶間腐蝕性能的影響,確定合適的淬火處理工藝制度,在保證制品室溫力學性能的同時,使得晶間腐蝕性能滿足技術要求。

1 試驗材料與方法

本試驗所用的材料是經擠壓工藝加工成的型材,型材的厚度3.2mm;合金化學成分(質量分數,%)為,Si 0.06,Fe 0.28,Cu 4.14,Mn 0.49,Mg 1.50,Ni 0.01,Zn 0.06,Ti 0.01。依據文獻中的研究結果,為保證室溫力學性能(淬火轉移時間小于15s,淬火溫度不能低于493℃,保溫時間要大于20min[1,3]),試驗方案見表1,其中淬火升溫時間都為20min,采用自然時效。

表1 試驗……