铝应力腐蚀试验方法
应力腐蚀和氢脆
金属材料
化学介质
金属材 料
化学介质
低碳钢、低合 金钢
NaOH溶液、沸腾硝酸盐 溶液，海水，H2S水溶液，铝合金 海洋性和工业性气氛
氯化物溶液，海水及海 洋性大气，潮湿性工业 气氛
奥氏体不锈钢
酸性和中性氯化物溶液，
海水及海洋大气，热 NaCl、H2S水溶液，严重
铜合金
污染的工业大气等
氨蒸汽、含氨气氛，含 氨离子的水溶液、水蒸 汽，湿H2S，氨溶液
腐蚀； 2.导致应力腐蚀破坏的应力为极小应力。
▪ SCC在石油、化工、航空、原子能等行业中都受到广泛 的重视，如发电厂中的汽轮机叶片、钢结构桥梁、输气输 油管道、飞机零部件等，均有发生应力腐蚀的可能性。
▪ 1967年12月，美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥 俄大桥突然倒塌，死46人。事故调查的结果就是因为应 力＋大气中微量H2S导致钢梁产生应力腐蚀所致。
能力知识点2 应力腐蚀的断裂特征
一、应力腐蚀断裂机理
▪ 基本的是滑移-溶解理论（或称钝化模破坏理论）和 氢脆理论。
钝化膜
拉应力
膜破裂 应力集中 断裂
一、特征
▪ 应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的 塑性变形。
▪ 应力腐蚀的裂纹扩展速率较小，有点象疲劳，是 渐进缓慢的，这种亚临界的扩展状况一直达到某 一临界尺寸，使剩余下的断面不能承受外载时， 就突然发生断裂。
10CrNiMoV钢锻材调质后纵断面上的白点形貌
钢中白点
【案例6-2】1938年，英国发生了一起飞机失事的空难事故，造 成机毁人亡。调查发现，飞机发动机的主轴断成了两截，经过 进一步检查，发现在主轴内部有大量像人的头发丝那么细的裂 纹。大量的“发裂”是怎样产生的呢？要怎样才能防止这种裂 纹造成的断裂现象呢？当时正在谢菲尔德大学研究部工作的中 国学者李薰通过大量研究工作，在世界上首次提出钢中的“发 裂”是由于钢在冶炼过程中混进的氢原子引起的。
金属和合金的腐蚀 应力腐蚀室外暴露试验方法
金属和合金的腐蚀应力腐蚀室外暴露试验方法1.金属和合金的腐蚀是指其表面受到化学或电化学作用而发生的破坏现象。
Corrosion of metals and alloys refers to the destructive phenomenon caused by chemical or electrochemical action on their surface.2.腐蚀会导致金属表面出现锈斑、疏松、变形等问题，严重影响其使用寿命和性能。
Corrosion can lead to problems such as rust spots, looseness, and deformation on the metal surface, seriously affecting its service life and performance.3.应力腐蚀是金属在受到外部应力作用下发生腐蚀的一种特殊形式，常见于设备和结构的应力集中部位。
Stress corrosion is a special form of corrosion that occurs in metals under the action of external stress, commonly found in stress concentration areas of equipment and structures.4.室外暴露试验是评估金属和合金耐腐蚀性能的重要手段之一，模拟其在自然环境中的实际使用情况。
Outdoor exposure testing is one of the important means to evaluate the corrosion resistance of metals and alloys, simulating their actual use in the natural environment.5.该试验方法可以在不同地区、季节和气候条件下进行，获取不同环境下金属腐蚀的数据。
7075铝合金应力腐蚀敏感性的SSRT和电化学测试研究
7075铝合金应力腐蚀敏感性的S SRT 和电化学测试研究刘继华l !李荻2!朱国伟2!刘培英21.上海工程技术大学材料工程学院 上海2003362.北京航空航天大学材料科学与工程学院 北京100083 摘要"采用慢应变速率试验 SSRT 研究了7075铝合金的应力腐蚀行为 试验结果表明 外加阳极极化和阴极极化都能增加7075铝合金的应力腐蚀敏感性 即使在弱极化情况下也能显著增加合金的应力腐蚀敏感性 但是 外加极化对于不同热处理状态的7075铝合金 其应力腐蚀敏感性增加的程度不同 电极极化对T 6状态合金的SCC 敏感性的影响显著 而对RRA 和T 7351状态合金的影响较轻微 随着拉伸应力的增加 7075-RRA 铝合金的阳极极化曲线略向正移 滞后环面积扩大 但并不显著 关键词"应力腐蚀 慢应变速率拉伸 7075铝合金中图分类号"TG 172.9文献标识码"A 文章编号"1005-748X 2005 01-0006-04STRESS CORROS I ON SUSCEPT I B I L I TY OF 7075AL U I NU ALLOYSTUD I ED BY SSRT AND ELECTROC E I CAL TESTSLI U Ji-hua l2LI D i 2 ZHU GuO-wei 2 LI U Pei-y i n g 21.S chOOl Of ateri als En g i neeri n g Shan g hai Uni versit y Of En g i neeri n g S ci ence Shan g hai 2003362.S chOOl Of ateri als S ci ence and En g i neeri n g Bei i n g Uni versit y Of A er Onautics and A str Onautics Bei i n g 100083 Chi naAbstract The stress cOrr Osi On cracki n g SCC behavi Our Of 7075al u m i nu m all O y Was st udi ed usi n g sl O W strai nrate test SSRT techni C ue .The eX p eri m ental results shO W t hat t he SCC susce p ti bilit y Of 7075al u m i nu m all O y WOul d i ncrease i n anOdic Or cat hOdic p Ol arizati On even under a Weak p Olarizati On .O Wever t he eXtent Of i ncrease Was diff erent a mOn g t he all O y s W it h vari Ous heat treat m ent states .FOr eXa m p le p Ol arizati On had Weaker eff ect On SCC Of 7075-RRA and 7075-T 7351all O y s t han On SCC Of 7075-T 6all O y .W it h t he i ncrease Of stress t he p Olarizati On cur ve Of 7075-RRA all O y sli g htl y mOved t O p Ositi ve directi On and t he areas Of reverse circl e i ncreased .Ke y wOrds S tress cOrr Osi On S l O W strai n rate test 7075al u m i nu m all O yl 引言7075铝合金具有高强度和低密度 是航空航天器件的优良结构材料 任何结构材料都必须考虑其强度 韧性 特别是耐应力腐蚀特性 1～4应力腐蚀试验常用慢应变速率拉伸 SSRT 设备进行 SS -RT 技术是由R.N.Par ki ns 发展起来的 用作将材料-环境体系的SCC 敏感性进行快速分类的实验室工具 W -T.T sai 等 5在中性3.5 Na C l 溶液中进行SSRT 试验结果表明短横取向7050-T7451合收稿日期"2004-03-25 修订日期"2004-06-24基金项目"国家重点基础研究发展规划项目 G 1999064909-3金的SCC 敏感性最大 R.B raun 6的SSRT 试验结果表明 在人工海水中 7050-T 651合金在应变速率小于10-6 s 时SCC 最敏感 S. aitra 7认为SSRT 技术能作为铝合金更准确的SCC 测试方法由于在应力腐蚀过程中 总是存在或大或小的应力和电化学反应 研究力学与电化学之间的交互作用及其对应力腐蚀的影响对深入研究应力腐蚀机理是十分必要的本文通过测试不同热处理状态7075铝合金在不同恒电位极化条件下的应力腐蚀行为以及不同应力条件下的极化曲线 研究了7075铝合金应力腐蚀过程中的力学与电化学作用的相互影响 初步探讨了该合金的应力腐蚀机制6 第26卷第1期2005年1月腐蚀与防护CORROS I ON PROTECT I ONVOl .26NO .1Januar y 20052材料及试验2.l材料及热处理试验用材料为76mm厚的7075铝合金板材9化学组分()25.85Zn92.57g91.50Cu90 16Fe9 0 06S i90.05n90.21C r90.02T i9其余为A l O7075铝合金的供货热处理状态为T7351O峰时效T6热处理2先将7075-T7351在465固溶30m i n9用冷水淬火9然后在120时效24h9再空冷O回归再时效(RRA)热处理2将7075-T6在203回归10m i n9然后在120时效24h9空冷O 2.2慢应变速率拉伸试验用工作段标距长20mm\直径4mm的圆矩形试样进行SSRT测试O试样取样方向为短横(S-T)向O试样用1200＃砂纸打磨9然后用丙酮清洗9再用蒸馏水清洗并吹干9用氯丁橡胶封闭非工作段表面O 安装好试样后施加约150N的预加载荷以消除减速齿轮\夹具等的间隙O用记录仪记录整个应力腐蚀拉伸断裂过程O拉伸应变速率为9.68 10-7/s O 试验所用的介质环境为干燥空气和3.5Na C l溶液O测试时9试液温度为351O3结果与讨论3.l极化电位对应力腐蚀行为的影响本文选取了自腐蚀电位和五个有代表性的阴极极化电位与阳极极化电位9即-1200mV\ -800mV\-765mV\-735mV\-720mV9分别在这些恒极化电位条件下进行应力腐蚀研究O在自腐蚀电位和恒极化电位-1200mV\ -800mV\-765mV\-735mV\-720mV条件下对7075-T6\7075-T7351和7075-RRA三种热处理状态合金进行慢应变速率拉伸9其拉伸曲线分别见图1\图2和图3O从图1～3可以看出9在3.5 Na C l溶液中9三种热处理状态的7075铝合金9其自腐蚀电位下的应力腐蚀敏感性明显低于恒电位极化时的应力腐蚀敏感性O这可能是由于在阴极极化(-1200mV9 -800mV)时9拉伸试样上发生阴极析氢反应9析出的氢会通过扩散进入合金内9可能产生氢效应而增加SCC敏感性9当极化电位向阳极方向移动时9拉伸试样上发生阳极溶解反应并逐渐强化9从而加速了腐蚀裂纹的扩展9促进铝合金断裂O因而试验结果表现出阴\阳极极化都能加速应力腐蚀9只是对于不同热处理状态的7075铝合金9应力腐蚀的加速程图17075-T6铝合金在3.5 Na C l溶液中9不同恒极化电位下的SSRT拉伸曲线a.干燥空气中b.自腐蚀电位下c.-1200mVd.-800mVe.-765mVf.-735mVg.-720mV图27075-T7351铝合金在3.5 Na C l溶液中9不同恒极化电位下的SSRT拉伸曲线(图例同图1)图37075-RRA铝合金在3.5 Na C l溶液中9不同恒极化电位下的SSRT拉伸曲线(图例同图1)度存在差异O另外9图中曲线e的极化电位与自腐蚀电位接近9处于很微弱的极化范围9且对不同试样9在不同的腐蚀时间可能是阳极极化也可能是阴极极化9所以该试验结果表明9即使微小的极化作用(即微小的外电场或外电流)都会不同程度地增加SCC敏感性及促进SCC断裂O也就是说9外加极化不论是促进了阳极溶解还是促进了阴极析氢反应及其导致的氢效应9都有可能促进应力腐蚀9从而增加了应力腐蚀敏感性O可见9试图通过阴极极化或阳极极化使7075铝合金免遭应力腐蚀的方法是不可行的9至少在-1200mV到-720mV的极化电位范*7*围内不适用O7075-T 6\RRA 和T 7351三种热处理状态合金9在上述恒极化电位以及自腐蚀电位条件下的应力腐蚀指数见图4O 图4中曲线a \b \c 分别为T 6\RRA 和T 7351三种热处理状态7075铝合金SSRT 拉伸时的应力腐蚀指数ISSRT与自腐蚀电位波动范围之间的关系曲线9其余曲线则是应力腐蚀指数ISSRT与极化电位之间的关系曲线O图47075铝合金在自腐蚀电位和不同恒极化电位下的应力腐蚀指数(其中a 为T 6状态合金在波动自腐蚀电位范围的应力腐蚀指数9b 为RRA 状态的9c 为T 7351状态的)从图4可以更清楚地看出9无论哪一种热处理状态的7075铝合金9在3.5 Na C l 溶液中的极化电位条件下进行SSRT 拉伸所得到的应力腐蚀指数I SSRT 均明显高于自腐蚀电位条件下SSRT 拉伸所得到的应力腐蚀指数I SSRT O不论对于哪一种热处理状态的7075铝合金9阴极极化所导致的应力腐蚀指数ISSRT增加幅度总体上均小于阳极极化对应力腐蚀的增加幅度9在阴极极化区域9随着阴极极化的增强97075-T 6铝合金的应力腐蚀指数ISSRT值缓慢降低并趋近于自腐蚀电位下的应力腐蚀指数ISSRT值9而另外两种热处理状态铝合金的应力腐蚀指数ISSRT值几乎没有变化9在阳极极化区域9应力腐蚀指数ISSRT值随着阳极极化电位的正移而增大9但当极化电位正于-735mV 时97075-T 6和7075-T 7351两种状态铝合金都出现应力腐蚀指数I SSRT 值降低的现象9由于没有进行更正极化电位条件下的应力腐蚀试验9因此9尚不能肯定在更正的极化电位条件下9合金的应力腐蚀指数ISSRT值是否会继续下降或出现波动现象O上述结果表明9阴极极化对7075铝合金应力腐蚀指数ISSRT值的影响比较简单9可能是因为此时只有氢效应成为应力腐蚀敏感性的主要影响因素9其影响的显著程度则主要取决于合金微观结构对氢效应的敏感程度8～10O 当阳极极化时9合金的应力腐蚀敏感性同时受金属的阳极溶解和氢效应的影响9但以阳极溶解为主O 应力腐蚀过程中阳极溶解的影响比较复杂9在应力腐蚀裂纹内9裂尖(或蚀孔底部)形状和阳极溶解这两个因素既可能促进应力腐蚀裂纹的扩展9又可能因较强的阳极腐蚀溶解而使裂尖拓宽9平滑的裂尖难以形成应力集中9因此减缓甚至抑制裂纹扩展9所以9合金的应力腐蚀指数I SSRT值并不随阳极极化电位的正移而单调地增加O从上述分析可知9与自腐蚀条件相比9外加极化都将提高7075铝合金的应力腐蚀敏感性9即使在弱极化情况下也能显著提高合金的应力腐蚀敏感性9因此9采用外加极化的方法保护合金免遭应力腐蚀是危险的9研制新型缓蚀剂或先进的表面处理方法将是避免铝合金应力腐蚀的合理途径O 对于不同热处理状态7075铝合金9外加极化电位对应力腐蚀敏感性的影响程度不同是因为合金本身的微观结构存在差异O3.2应力对极化曲线的影响以7075-RRA 铝合金作为研究对象9试验用试样为圆棒形9工作段标距20mm 9直径4mm O 腐蚀介质为3.5 的Na C l 溶液9测试时介质温度35 O用动电位扫描法测试铝合金试样加载到一定应力时的极化曲线O 扫描速度为10mV m i n O 回扫电流密度为100卜A c m 2O采用手动快速加载97075-RRA 铝合金在无应力\93 Pa 拉伸应力和233 Pa 拉伸应力状态下的动电位扫描阳极极化曲线见图5O 尽管曲线的变化不太显著9但可以观察到9随着拉伸应力的增加(从曲线a 到c )97075-RRA 的阳极极化曲线有正向偏移的趋势9且其钝化膜的破裂电位略有提高O图57075-RRA 铝合金在3.5 Na C l 溶液中不同拉伸应力时的动电位扫描极化曲线(a 为无应力条件下9b 为93 Pa 拉伸应力9c 为233 Pa 拉伸应力)从图5还可观察到9拉伸应力增加时9滞后环的面积趋于增大9表明点蚀扩展程度增大9有利于应力.8.腐蚀裂纹的扩展由此可见拉应力的增加会使7075铝合金的破裂电位和滞后环面积增大点蚀萌生敏感性减小而蚀点是腐蚀电化学作用导致的裂纹源因此这可能对SCC裂纹萌生有抑制作用较大的滞后环面积说明一旦发生蚀孔就易于扩展即有利于裂纹扩展而且蚀孔闭塞区内p值下降会增加氢的析出也有利于裂纹的扩展11～14对于7075-RRA铝合金拉伸应力对极化动力学曲线的影响是显而易见的可以把这种影响称为力学-电化学作用力学-电化学腐蚀的作用在铝合金表面上缺陷及裂纹等各种应力集中的区域会得到加强将引起腐蚀的不均匀性并强化局部腐蚀其主要特征是腐蚀过程主要集中在应力腐蚀裂纹尖端提高腐蚀裂纹扩展速度从上述试验结果的分析可以得出如下规律外加应力使7075-RRA铝合金的阳极极化曲线略微正移并使其滞后环面积略有增大表明外加应力对7075-RRA铝合金的电化学腐蚀过程有一定影响但这种影响并不显著这种拉伸应力对极化曲线的影响是一种力学-电化学效应虽然很弱但有可能在铝合金的缺陷及裂纹等应力集中区域会得到加强并强化应力腐蚀裂纹尖端的局部腐蚀从而提高腐蚀裂纹扩展速度4结论1外加阳极极化和阴极极化都将增加7075铝合金的应力腐蚀敏感性即使在弱极化情况下也能显著增加合金的应力腐蚀敏感性因此采用外加极化的方法保护合金免遭应力腐蚀是危险的2外加极化对于不同热处理状态7075铝合金应力腐蚀的影响规律基本相同即极化电位正向移动时应力腐蚀敏感性增加但是不同热处理状态的7075铝合金其应力腐蚀敏感性增加的程度不同电极极化对T6状态合金的SCC敏感性的影响显著而对RRA和T7351状态合金的影响较轻微3随着拉伸应力的增加7075-RRA铝合金的阳极极化曲线略向正移滞后环面积扩大但并不显著参考文献!1F leck P Caller Os D adsen et al.Retr O g ressi On and rea g i n g Of7075T6al u m i nu m all O y A.ater S ciFOr u m C.SW izerl and2000T rans T ech Publica-ti Ons2000.649～654.2T sai T C Chan g J C Chuan g T .S tress cOrr Osi On cracki n g Of su p er p l asticall y f Or m ed7475al u m i nu m al-l O y J.etall ater T rans A199628A102113～2121.3RObi nsOn J S Cudd R L.E l ectrical cOnducti vit y vari a-ti Ons i n X209680907010and an eX p eri m ental al u-m i ni u m lit hi u m all O y A.ater S ci FOr u m C.2000331～337971～976.4COO p er K R YOun g L G an g l Off R P et al.The e-lectr Ode p Otenti al de p endence Of envir On m ent-assisted cracki n g Of AA7050A.ater S ci FOr u m C.2000331～3371625～1634.5T sai W T Duh J B Yeh J J et al.E ff ect Of p On stress cOrr Osi On cracki n g Of7050-T7451al u m i nu m all O y i n3.5Na C l sOl uti On J.COrr Osi On199046444～449.6B raun R.S l O W strai n rate testi n g Of al u m i nu m all O y 7050i n diff erent te m p ers usi n g vari Ous s y nt hetic envi-r On m ents J.COrr Osi On199753467～474.7aitra S.D eter m i nati On Of stress cOrr Osi On cracki n g OfA l-Cu-g all O y s b y sl O W strai n rate and alter nate i m-m ersi On testi n g J.COrr Osi On19813798～103.8A lten p Ohl D.A l u m i nu m vi e Wed f r O m W it hi n.Dussel dOrf A l u m i ni u m-V erl a g Gmb1982.79～91. 9asse K R DOr War d R C.LOn g-ter m m ari ne at mOs-p heric stress cOrr Osi On tests On hi g h-stren g t h A l Zn-g Cu all O y s J.COrr Osi On198642663～669.10DOr War d R C asse K R.On tensil e p r O p erti es and SCC resistance Of A l-Zn-g-Cu s y ste m all O y s J.COrr Os S ci198222251～257.11aitra S.D eter m i nati On Of stress cOrr Osi On cracki n g Of A l-Cu-g all O y s b y sl O W strai n rate and alter natei mm ersi On testi n g J.COrr Osi On19813798～103. 12X i aO m ei L i S tari nk J.Anal y sis Of p reci p itati On and dissOl uti On i n Overa g ed7XXX al u m i nu m all O y s u-si n g DSC A.ater S ci FOr u m C.2000331～3371071～1076.13R i Onti nO G Abis S en g ucci P.DSC i nvesti g ati On Of nat ural a g ei n g i n hi g h-cO pp er A l Cu g all O y s A.ater S ci FOr u m C.2000331～3371025～1030. 14U g uz A arti n J W.The eff ect Of retr O g ressi On and re-a g ei n g On t he ductil e f ract ure t Ou g hness Of A l-Zn-g all O y s cOntai ni n g diff erent dis p ersOi d p hases J.Jater S ci1995305923～5926.97075铝合金应力腐蚀敏感性的SSRT和电化学测试研究作者：刘继华， 李荻， 朱国伟， 刘培英作者单位：刘继华(上海工程技术大学材料工程学院,上海,200336)， 李荻,朱国伟,刘培英(北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京,100083)刊名：腐蚀与防护英文刊名：CORROSION & PROTECTION年，卷(期)：2005,26(1)被引用次数：7次1.Fleck P;Calleros D;Madsen M Retrogression and reaging of 7075 T6 aluminum alloy 20002.Tsai T C;Chang J C;Chuang T H Stress corrosion cracking of superplastically formed 7475 aluminum alloy 1996(10)3.Robinson J S;Cudd R L Electrical conductivity variations in X2096, 8090, 7010 and an experimental aluminium lithium alloy 20004.Cooper K R;Young L M;Gangloff R P The electrode potential dependence of environment-assisted cracking of AA7050 20005.Tsai W T;Duh J B;Yeh J J Effect of pH on stress corrosion cracking of 7050-T7451 aluminum alloy in 3.5% NaCl solution 19906.Braun R Slow strain rate testing of aluminum alloy 7050 in different tempers using various synthetic environments 19977.Maitra S 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LI Zhou.JIA Yu-zhen热处理对2519铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响[期刊论文]-中国有色金属学报2006,16(10)7.郑强.陈康华.黄兰萍.刘红卫.胡化文.ZHENG Qiang.CHEN Kang-hua.HUANG Lan-ping.LIU Hong-wei.HU Hua-wen Al-Zn-Mg系铝合金应力腐蚀性能[期刊论文]-粉末冶金材料科学与工程2004,9(2)8.林启权.彭大暑.陈险峰.Lin Qiquan.Peng Dashu.Chen Xianfeng时效工艺对2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性的影响[期刊论文]-特种铸造及有色合金2005,25(11)9.刘继华.李获.郭宝兰.张佩芬.LIU Ji-hua.LI Di.GUO Bao-lan.ZHANG Pei-fen LC4高强铝合金的慢应变速率拉伸试验[期刊论文]-材料科学与工艺2001,9(1)10.冷文兵.袁鸽成.倪学明.路浩东.Leng Wen-bing.Yuan Ge-cheng.Ni Xue-ming.Lu Hao-dong5083铝合金在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀行为[期刊论文]-广东工业大学学报2009,26(1)1.张洋洋.刘静.张鹏.梁益龙7075铝合金阳极氧化膜腐蚀性能研究[期刊论文]-现代机械 2012(5)2.闫永贵.马力.曾红杰.张海兵7A52铝合金的应力腐蚀性能研究[期刊论文]-腐蚀科学与防护技术 2009(2)3.陈小明.宋仁国.张宇.何源.赵坚.李杰超长时效对7075合金性能的影响[期刊论文]-航空材料学报 2009(6)4.杜爱华.龙晋明.裴和中高强铝合金应力腐蚀研究进展[期刊论文]-中国腐蚀与防护学报 2008(4)5.许俊华.王贵会.喻利花.李浩.张豪.范曦时效制度对喷射成形7055铝合金抗应力腐蚀性能的影响[期刊论文]-粉末冶金材料科学与工程 2012(5)6.陈小明.宋仁国.陈小波7A09合金低应力腐蚀敏感性机理[期刊论文]-宇航材料工艺 2009(4)7.陈小明.宋仁国.唐普洪7xxx系铝合金时效处理研究的新进展[期刊论文]-金属热处理 2009(12)本文链接：/Periodical_fsyfh200501002.aspx。
汽车车身铝合金板材复合涂层 加速腐蚀试验方法
汽车车身铝合金板材复合涂层加速腐蚀试验方法嘿，咱今儿个就来唠唠这汽车车身铝合金板材复合涂层加速腐蚀试验方法啊。
你瞧瞧，那汽车啊，往大街上一停，一排排的，像一个个威风凛凛的大家伙。
可这汽车车身啊，得受多少罪啊。
风吹日晒的，那铝合金板材上的复合涂层就好比是它的一层保护衣裳，得经得住考验不是？咱就说这加速腐蚀试验方法，那可不是随随便便就能定下来的事儿。
我记得有一回，咱几个同行凑一块儿，就专门研究这个。
那场面，就跟开大会似的，大家你一言我一语，争得那是面红耳赤的。
有个老伙计，头发都白了大半，戴个老花镜，一本正经地说：“咱这试验啊，得模拟那最恶劣的环境，就好比把这汽车扔到盐碱地里头，让它好好受受苦。
”另一个年轻点儿的，不服气了，梗着脖子说：“那也不能光想着恶劣环境啊，还得考虑实际情况，这汽车又不是天天都在盐碱地里跑。
”嘿，这一说就热闹了，大家都开始七嘴八舌地讨论起来。
咱先说这试验环境的事儿啊。
那实验室里，各种设备摆得满满当当的，灯光打得亮晃晃的。
那加速腐蚀试验，就得营造出各种极端条件，比如说高温高湿，就跟夏天的蒸笼似的，那水汽啊，腾腾地往上冒。
还有那盐雾环境，那喷雾头一喷，整个空间都迷迷糊糊的，就跟下了一场雾蒙蒙的小雨似的，可那味儿啊，咸得呛人。
再说说这试验步骤。
首先得把那铝合金板材的试样准备好，那板材啊，在灯光下一照，亮闪闪的，就跟镜子似的。
然后把它们放在试验设备里头，就跟给它们安排了个特殊的“监狱”似的，让它们在里头接受考验。
这期间啊，还得时不时地去观察观察，看看那涂层有没有啥变化。
有时候啊，盯着那试样看半天，那眼睛都看花了，也没看出个啥名堂来。
可突然有那么一下子，嘿，就发现那涂层上出现了一点点小气泡，就跟人脸上长了个小痘痘似的，那心里啊，就跟发现了新大陆似的，兴奋得不得了。
还有啊，这试验数据的记录也得仔细着点儿。
那本子上，密密麻麻地记着各种数据，就跟蜘蛛网似的。
有时候一个小数点记歪了，那可就全错了，到时候啊，前面的功夫可就全白费了。
6082铝合金搅拌摩擦焊缝的应力腐蚀行为
＊基金项 目： 广东省重大科技专项 （ ２ ０ ０ ８ Ａ０ ９ ０ ３ ０ ０ ０ ０ ４ ）
作者简 介： 秦典成 （ １ ９ ８ ５ 一 ） ， 男， 湖北荆州人 ， 硕士研究生
第 ８ 卷
第 １ 期
秦 典成 ， 等： ６ ０ ８ ２铝合金搅拌 摩擦焊缝 的应力腐蚀行 为
２ ９
航 空航 天 、 汽 车制 造 、 轨 道交通 及船 舶制 造业 等领 域 中ｌ １ ］ ． ６ ０ ８ ２铝合 金具有 良好 的可 成 形性 和加 工 性 、
优 异 的耐蚀 性及 可 焊 接性 等 特 点 ， 而 成 为上 述 领 域
冲洗 断 口， 然后 在丙 酮 中进 行超 声清 洗 ， 吹干 后放 人 干燥 皿 中 ， 用 Ｈｉ ｔ ａ ｃ ｈ ｉ Ｓ ￣ ３ ４ ０ ０ Ｎ 型 扫 描 电 镜 进 行 断 口形 貌分 析． 用Ｐ Ｓ － ２ ６ ８ Ａ 型电化 学测量 仪测 试 ６ ０ ８ ２ 铝合 金壁 板型 材极 化 曲线 ， 其 中参 比电极 为 饱 和 甘
且 焊缝热影 响区晶粒 明显粗化 ， 预示着 焊缝 在抗应力腐蚀方 面性能 比母材差． 关键词 ： 搅拌摩擦焊 ； ６ ０ ８ ２ 铝合金 ； 应力腐蚀 ； 敏感性
中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ１ ７ ８ 文 献 标识 码 ： Ａ
搅 拌摩 擦 焊 接 （ Ｆ Ｓ Ｗ） 是 一 种 可 用 于 各 种 合 金 板 材 焊接 的绿 色高 效 的 固 态连 接 技 术 ， 广 泛应 用 于
利用 小 型搅拌摩 擦焊 机对 ６ ０ ８ ２ － Ｔ６铝合 金型 材 进行 焊接 ， 焊接 速度 为 １ １ ８ ｍｍ／ ｍｉ ｎ ， 搅 拌针 转 速 为 ９ ５ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ． 焊接完 毕后 沿垂 直焊 接方 向分别 切 取 焊 缝 与母材 的金 相 样 品 ， 将两 组 金 相 样 品表 面 打 磨并 电解 抛光 ， 抛 光至表 面无划 痕后 进行 阳极覆 膜 ， 然后 用 光学显 微镜 （ ＯＭ） 进 行金 相分 析． 沿垂 直焊接 方 向分别切 取母 材及 焊缝 的慢 应变 拉伸 试验 的样 品 ， 用砂 纸 打磨 后 用丙酮 清洗 ， 再 用蒸
蠕变、应力腐蚀、氢脆
2氢脆分类
电镀中常出现氢脆
严格控制电镀工艺，镀后通过对电镀件长时间
烘烤，使游离状的氢得以释放，减轻对镀件产
品的影响。
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2氢脆分类
环境氢脆
材料原先不含氢或含氢极微，但在有氢的环境 与介质中产生氢脆。这样的环境通常包括：
1）在纯氢气中（有少量水分）由分子氢造成氢 脆
2）由氢化物，如HF致脆
3）由H2S致脆
对含有裂纹的金属材料，应力腐蚀条件下的断 裂判据： 当作用于裂纹尖端的初始应力强度因子：
19
5应力腐蚀抗力指标及测试方法
5.2KISCC的测定方法 （1） 采用光滑试样
数据分散； 对某些材料可能会给出错误的判断 ； 名义应力不反映裂纹扩展的驱动力，不便于 工程应用。
20
5应力腐蚀抗力指标及测试方法
（2） 采用预制裂纹的试样 在不同初始应力强度因子KIi下，记录到的破坏 时间tf随KIi的下降而大大增长。
最大应力强度因子KImax和门槛应力强度因子KIth （KIscc ）
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5应力腐蚀抗力指标及测试方法
（2） 采用预制裂纹的试样 在KIth和KImax之间的区域里，滞后破坏时间tf一般是由孕育期tinc和亚临界裂 纹扩展期二者组成。
5应力腐蚀抗力指标及测试方法
5.1应力腐蚀临界应力场强度因子KISCC 试样在特定化学介质中不发生应力腐蚀断裂的 最大应力场强度因子，也称为应力腐蚀门槛值。 表示含有宏观裂纹的材料在应力腐蚀条件下的 断裂韧度。
一定的材料与介质，KISCC值恒定。是金属材料
的一个力学性能指标。
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5应力腐蚀抗力指标及测试方法
4
1应力腐蚀定义
应力腐蚀破坏：机器零件受腐蚀介质和静应力 联合作用而失效的现象。
应力腐蚀和氢脆
在纵向断面上，裂纹呈现近似圆形或椭圆形的银白色斑点， 故称白点；在横断面宏观磨片上，腐蚀后则呈现为毛细裂 纹，故又称发裂。
10CrNiMoV钢锻材调质后纵断面上的白点形貌
如炼油过程中的一些加氢反应装置；石油化工生产
过程中的甲醇合成塔等。
二、氢的来源
按照氢的来源可将氢脆分为内部氢脆和环境氢脆。
⑴内部氢脆：材料在使用前内部已含有足够的氢
并导致了脆性，它可以是材料在冶炼、热加工、 热处理、焊接、电镀、酸洗等制造过程中产生。
严格控制电镀工艺，镀后还要通过 对电镀件长时间的烘烤，使游离状 的氢得以释放，减轻对镀件产品的 影响。
M——裂纹截面上的弯矩， M＝F·。 L B——试样厚度。 W—— 试样宽度。 a—— 裂纹长度。
1/ 2
4.12M KI 3/ 2 BW
1 3 a a3
能力知识点3 提高应力腐蚀抗力的措施
降低和消除应力
在加工(如热处理、焊接、电镀等)和装配过程中， 应尽量避免产生残余拉应力，或者在加工中采取 必要的消除应力措施。 制备和装配时尽量使结构具有最小的应力集中系 数，并使其与介质接触部分具有最小的残余拉应 力。
三、氢脆的类型和特点
氢可通过不同的机制使金属脆化，因氢脆的种类 很多，现将常见的几种氢脆现象从其特征简介如 下。
1.氢蚀
这是由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体 金属晶界结合力减弱而导致金属脆化。 如在石油高压加氢及液化石油气的设备中，在300～ 500℃时，由于氢与钢中的碳化物作用生成高压的CH4气 泡，当气泡在晶界上达到一定密度后，金属的塑性将大幅 度降低。 这种氢脆现象的断裂源产生在工件与高温、高压氢气相接 触的部位。 宏观断口形貌：呈氧化色，颗粒状；微观：晶界明显加宽， 呈沿晶断裂。
纯铝基复合材料的应力腐蚀与氢致开裂
，
Ｉ Ｓｈｏ ｆ ｔｒ ］ Ｓｉ ｃ ｎ ｎ ｉ ｉｇ ＨａｂｎＩｓｉ ｔ ｏ ｅｈｏｏ ， ａｂｎ１００ ） ｃｏ ｌ ｅｉｓ ｃ ｎｅａ ｄＥ ｇｎ ｎ， ｒｉ ｎｔ ｕｅ ｆ ｃｎ Ｉ ｏ Ｍａ ａ ｅ ￣ｒ ｔ Ｔ ￣ｒＨ ｒｉ ５０ １
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ＡＢｓ ＴＲＡＣ Ｔ Ｂ ｓ ｇｄ ｕ ｌ ｃｎ ｉｖｒｂ ａ （ Ｂ） ｏ ｓａ ｔｄｆ ｃｉｎ ｍｏ ｅＩ ｃ ｎｔｎ ａ ｙｕｉ ｏ ｂｅ ａｔ ｅｅ－ ｅｍ ＤＣ ｃｎｔｎ ｅ ｅｔ ， ｄ ｏ ｓａ ｔ ｏ ｄ ｎ ｌ ｉ ｏ Ｉ ｌ
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铝应力腐蚀试验方法
介绍
铝及其合金在应力环境下容易发生腐蚀现象，这种情况被称为应力腐蚀。
应力腐蚀会导致铝材料的力学性能下降甚至发生失效，对铝合金材料的使用和应用造成很大的影响。
因此，进行铝应力腐蚀试验是非常重要的。
本文将介绍铝应力腐蚀试验的方法，包括试样准备、应力施加、腐蚀液选择等方面内容，以帮助读者全面了解铝应力腐蚀试验的流程和注意事项。
试样准备
在进行铝应力腐蚀试验之前，首先需要准备试样。
试样的选择要符合实际应用情况，并满足试验需求。
通常情况下，可以选择片状试样或者是圆柱形试样。
试样的制备需要注意以下几点： 1. 保证试样的表面光洁度，避免表面存在油污、氧化物等杂质影响试验结果。
2. 试样尺寸应符合试验标准要求，以确保试验结果的可靠性和可重复性。
3. 试样经过清洗和除油处理后，应立即进行试验，避免试样再次被污染和氧化。
应力施加
在进行铝应力腐蚀试验时，需要施加一定大小的应力。
应力的施加可以通过拉伸、弯曲等方式实现。
根据试验需求和试样形状的不同，选择合适的应力施加方式。
为了确保应力的准确施加，需要注意以下几点： 1. 在施加应力之前，需要测量试样的初始尺寸，以便在试验过程中准确计算应力的影响。
2. 选择适当的应力施加速率，避免过快或过慢导致试验结果不准确。
3. 应控制应力的大小，使其达到设计要求，并保持稳定状态。
腐蚀液选择
选择合适的腐蚀液是进行铝应力腐蚀试验的关键。
腐蚀液的组成和浓度会对试验结果产生重要影响。
通常情况下，选择含有氯离子的酸性溶液作为腐蚀液。
以下是几种常用的腐蚀液选择： 1. 硝酸溶液：可以产生氧化性腐蚀作用，常用于检测铝合金的抗腐蚀性能。
2. 氯化钠溶液：可以模拟海洋环境中的腐蚀情况，常
用于测试铝合金在海洋环境中的腐蚀性能。
3. 硫酸溶液：可以模拟工业环境中的腐蚀情况，常用于测试铝合金在工业环境中的腐蚀性能。
选择腐蚀液时需要考虑以下几点： 1. 腐蚀液的组成应与实际应用环境相符，以使试验结果更具可靠性和实用性。
2. 腐蚀液的浓度需要控制在一定范围内，过高或过低的浓度都会影响试验结果。
试验过程
以下是铝应力腐蚀试验的基本过程流程：
1.准备试样：根据试验需求准备试样，并进行清洗和除油处理。
2.应力施加：根据试验需求选择合适的应力施加方式，并控制好应力的大小和
施加速率。
3.试样悬挂：将试样悬挂到试验设备中，确保试样的稳定和准确浸入腐蚀液中。
4.腐蚀液浸泡：将试验设备中注入合适的腐蚀液，并保持一定的温度和浸泡时
间。
5.试验结束：根据试验要求，确定试验的结束时间，并将试样取出。
6.试样分析：对试样进行表面和断面的观察和分析，以评估试验结果。
结论
铝应力腐蚀试验是评估铝合金抗腐蚀性能的重要手段之一。
通过选择合适的试样、正确施加应力和选择合适的腐蚀液，可以获得准确的试验结果。
在进行试验过程中，需要注意试验条件的控制和试样的处理，以确保试验结果的可靠性和可重复性。
希望通过本文对铝应力腐蚀试验的方法有了更深入的了解，以帮助读者在实际工作中更好地进行相关试验。