Page 25 - 理化检验-物理分册2023年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202302003

高强铝合金慢拉伸应变速率与氢脆敏感性的关系

杨 晓 , 刘 岩 , 张先锋 , 李雪峰 1 , 2 , 张欣耀 1 , 2 , 高灵清 1 , 2

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( 1. 中国船舶重工集团公司第七二五研究所, 洛阳 471023 ;

2. 河南省船舶及海工装备结构材料技术与应用重点实验室, 洛阳 471023 )
摘 要: 以7085高强铝合金材料为研究对象, 通过设定不同的慢拉伸应变速率, 研究材料的氢
致应力开裂, 同时对试样断口进行扫描电子显微镜分析, 初步探讨了应变速率与氢脆敏感性的关
系, 为高强铝合金材料氢脆敏感性评价体系的建立提供借鉴。

关键词: 高强铝合金; 应力腐蚀; 氢脆; 慢拉伸应变速率

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 02-0009-03

Relationshi pbetweenslowtensilestrainrateandh y dro g enembrittlement

sensitivit y ofhi g hstren g thaluminumallo y

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1 , 2
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YANGXiao , LIUYan , ZHANGXianfen g LIXuefen g 1 , 2 , ZHANGXin y ao , GAOLin gq in g 1 , 2
,

( 1.Luo y an gShi pMaterialResearchInstitute , Luo y an g 471023 , China ;

2.HenanKe yLaborator y ofTechnolo gy andA pp licationofStructuralMaterialsforShi p sandMarineE q ui p ments ,

Luo y an g 471023 , China )

Abstract : Takin g 7085hi g hstren g thaluminumallo ymaterialastheresearchob j ect , theh y dro g eninduced

stresscrackin gofthematerialwasstudiedb ysettin gdifferentslowtensilestrainrates.Atthesametime , the

fractureofthesam p lewasobservedb yscannin gelectron microsco p e.Therelationshi pbetweenstrainrateand

h y dro g enembrittlementsensitivit ywasp reliminaril ydiscussed , whichp rovidedreferencefortheestablishmentof

h y dro g enembrittlementsensitivit y evaluations y stemofhi g hstren g thaluminumallo ymaterials.

Ke y words : hi g hstren g thaluminumallo y ; stresscorrosion ; h y dro g enembrittlement ; slowtensilestrainrate
7XXX 系高( 超) 强铝合金为轻量化材料, 在国 的影响, 初步证明了高强铝合金存在氢致应力腐蚀
民经济和国防军工各个领域的应用越来越广泛 [ 1-3 ] 。 开裂的现象 [ 8-11 ] 。截至目前, 国内外对于高强铝合
一方面, 装备减重对材料韧性、 疲劳性能的要求越来 金材料的氢致应力腐蚀敏感性试验方法和评价工艺
越高; 另一方面, 复杂的服役环境使构件中氢等有害 的研究相对较少 [ 12-13 ] 。
元素对合金性能的不利影响日益突出 [ 4-7 ] 。 笔者以7085高强铝合金材料为研究对象, 通过
由于铝合金为面心立方结构, 且氢在铝合金中 设定不同的慢拉伸应变速率来研究氢致应力腐蚀敏
的溶解度极小, 不易形成氢化物, 因此在相当长的时 感性的问题, 同时对试样断口进行扫描电子显微镜
间内, 认为铝合金中不存在氢脆现象, 但是随着对高 ( SEM ) 分析, 初步探讨了慢拉伸应变速率与氢脆敏
强铝合金应力腐蚀开裂( SCC ) 和腐蚀疲劳( CF ) 研 感性之间的关系, 为高强铝合金材料氢脆敏感性评
究的深入, 发现氢对应力腐蚀和腐蚀疲劳都有明显 价体系的建立提供借鉴。
的作用, 并且可能是发生 SCC 和 CF 的主要原因。 1 试验过程
国内学者通过研究氢对7085高强铝合金材料性能
1.1 试验材料
试验材料为7085高强铝合金铸锭, 热处理状态
收稿日期: 2022-04-22

作者简介: 杨 晓( 1985- ), 男, 博士, 高级工程师, 主要从事金属 为 T7651态, 其化学成分如表1所示。 7085高强铝
合金的显微组织为 α ( Al ) 相+弥散相+化合物相, 晶
材料失效分析与评价工作, y 19850419h@126.com
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