A7N01鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)屬于(yu)Al-Zn-Mg系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，因其(qi)具有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比強(qiang)(qiang)度、良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱加(jia)工(gong)(gong)性(xing)(xing)、優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)而(er)廣泛(fan)應(ying)用(yong)于(yu)高(gao)速(su)列車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)車(che)體(ti)(ti)結構(gou)(gou)[1,2]。A7N01鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)含(han)(han)有(you)Mn、Cr、Ti等(deng)(deng)(deng)微量(liang)(liang)(liang)元(yuan)素(su)，微量(liang)(liang)(liang)元(yuan)素(su)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)添加(jia)可提(ti)高(gao)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)[3]。高(gao)速(su)列車(che)由于(yu)運行(xing)環境復(fu)雜，車(che)體(ti)(ti)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)是影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)列車(che)服役安(an)全性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)方面，影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)很多，包括合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)、熱處理工(gong)(gong)藝、軋制(zhi)(zhi)(zhi)工(gong)(gong)藝等(deng)(deng)(deng)。倪培等(deng)(deng)(deng)[4]認為(wei)Ti能(neng)細(xi)化(hua)(hua)鑄(zhu)態晶(jing)粒，提(ti)高(gao)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度、韌性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)磨性(xing)(xing)、抗(kang)(kang)疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)熱穩定性(xing)(xing)能(neng)。根據Al-Ti二元(yuan)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)圖(tu)，當(dang)Ti含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)0.15%時(shi)(shi)發生包晶(jing)轉變(bian)形(xing)(xing)成α（Al），此時(shi)(shi)Ti有(you)較強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)化(hua)(hua)作用(yong)，但(dan)是當(dang)Ti含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)低于(yu)包晶(jing)點時(shi)(shi)，成分過冷及(ji)Ti對(dui)(dui)(dui)晶(jing)粒長大(da)強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)作用(yong)使(shi)(shi)得Ti對(dui)(dui)(dui)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)仍具有(you)較強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)化(hua)(hua)晶(jing)粒作用(yong)。Ti適量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)添加(jia)可以改善鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)，馮靜等(deng)(deng)(deng)[5]在(zai)(zai)7020鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)添加(jia)了0.15%Ti,由于(yu)Ti對(dui)(dui)(dui)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)Fe、Si擴(kuo)散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)作用(yong)，使(shi)(shi)其(qi)產(chan)生固溶(rong)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)，從而(er)提(ti)高(gao)了合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)，同時(shi)(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)位提(ti)高(gao)，電(dian)流密度降低，合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)得到(dao)改善。周弋琳等(deng)(deng)(deng)[6]研(yan)究指(zhi)出(chu)，在(zai)(zai)7系鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)Mg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最佳含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)1.4%~1.8% （質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分數），合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)鑄(zhu)態組織中(zhong)Ti會(hui)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)晶(jing)粒大(da)小。但(dan)敏(min)等(deng)(deng)(deng)[7]在(zai)(zai)研(yan)究Mg對(dui)(dui)(dui)鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)微弧氧(yang)化(hua)(hua)陶瓷(ci)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)中(zhong)提(ti)到(dao)，合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)Mg含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)有(you)利于(yu)微弧氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進行(xing)，能(neng)抑(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)陶瓷(ci)膜層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空隙(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生長，改善膜層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)貌與(yu)組織，從而(er)得到(dao)低孔隙(xi)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)使(shi)(shi)得陶瓷(ci)氧(yang)化(hua)(hua)膜更加(jia)致密，使(shi)(shi)得合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)增(zeng)強(qiang)(qiang)。Zn,Mg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)、Zn和Mg總(zong)量(liang)(liang)(liang)以及(ji)Zn/Mg比值對(dui)(dui)(dui)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)有(you)很大(da)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，在(zai)(zai)Al-Zn-Mg合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)，Zn和Mg總(zong)量(liang)(liang)(liang)一般不超過7.5%[8]。Mg在(zai)(zai)Al中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)溶(rong)解度為(wei)17.4%,隨Mg含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)強(qiang)(qiang)度急劇升高(gao)，當(dang)Mg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)超過形(xing)(xing)成MgZn2相(xiang)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)時(shi)(shi)，還會(hui)產(chan)生補充強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)作用(yong)。當(dang)Zn的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)一定時(shi)(shi)，適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)Mg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)有(you)助于(yu)提(ti)高(gao)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。Mg和Ti均(jun)對(dui)(dui)(dui)鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)產(chan)生較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，為(wei)考察兩(liang)種元(yuan)素(su)對(dui)(dui)(dui)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)機制(zhi)(zhi)(zhi)，本(ben)文針對(dui)(dui)(dui)高(gao)速(su)列車(che)車(che)體(ti)(ti)A7N01鋁合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，通過電(dian)化(hua)(hua)學方法(fa)和應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)方法(fa)，結合(he)(he)(he)(he)微觀組織，考察分析Mg和Ti對(dui)(dui)(dui)A7N01合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)機制(zhi)(zhi)(zhi)。

1 實驗方法

兩(liang)種板(ban)(ban)材(cai)均為(wei)T4自然時效(xiao)狀(zhuang)態，1#和2#板(ban)(ban)材(cai)的(de)化學成分(fen) （質量分(fen)數，%） 分(fen)別為(wei)：Si 0.087,Fe 0.16,Cu 0.13,Mn 0.36,Cr 0.23,Zn 4.32,Zr 0.17,V 0.019,Mg 1.48,Ti 0.026,Al余量；Si 0.076,Fe 0.16,Cu 0.12,Mn 0.37,Cr 0.20,Zn 4.30,Zr 0.14,V 0.055,Mg 1.05,Ti 0.038,Al余量；除(chu)Mg,Ti兩(liang)種元(yuan)素(su)外，兩(liang)種板(ban)(ban)材(cai)中(zhong)的(de)其(qi)他合金元(yuan)素(su)含量均接近。1#板(ban)(ban)材(cai)的(de)Mg含量高于2#板(ban)(ban)材(cai)，高約(yue)41%;而Ti的(de)含量低于2#板(ban)(ban)材(cai)，低約(yue)32%。

采用(yong)金相顯微鏡對(dui)兩(liang)種板(ban)材(cai)的微觀組織進(jin)行觀察(cha)(cha)，采用(yong)Camscan4-40DV OXFORD 5518掃描電(dian)(dian)子(zi)顯微鏡 （SEM） 對(dui)兩(liang)種材(cai)料的第二(er)相顆(ke)粒(li)的形貌(mao)和組成進(jin)行觀察(cha)(cha)和測試。試樣依次經過粗磨(mo)、細磨(mo)、機械拋光和電(dian)(dian)解拋光 （電(dian)(dian)解液為10%高氯(lv)酸+90%乙醇溶液） 后，采用(yong) SEM的電(dian)(dian)子(zi)背散射衍射 （EBSD） 觀察(cha)(cha)形貌(mao)，加速電(dian)(dian)壓為20 kV。

應(ying)力腐(fu)蝕實(shi)驗(yan)按照GB/T 15970.6-2007進(jin)行，采用(yong)三點彎(wan)曲(qu)應(ying)力腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)方法，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)尺寸為(wei)130 mm×20 mm×10 mm,跨距為(wei)80 mm,采用(yong)線(xian)切(qie)割預制缺(que)口并預制疲勞裂紋(wen)。施加(jia)載荷(he)為(wei)0.9倍屈服強度(du)(du)，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)加(jia)載示意圖如圖1,通過螺栓加(jia)載使其(qi)達到(dao)計(ji)算撓度(du)(du)后 （計(ji)算公(gong)式1），將試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)放(fang)入周期浸(jin)潤腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)箱內進(jin)行，在腐(fu)蝕液中浸(jin)漬(zi)10 min,暴露(lu)在空氣中50 min,干濕交替。腐(fu)蝕液采用(yong)3.5%（質量分數） NaCl溶(rong)液，箱內溫度(du)(du)維持在 （35±1） ℃，相對濕度(du)(du)為(wei) （70±2）%。在腐(fu)蝕90 d后，觀察試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)表面形貌，并將試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)沿線(xian)切(qie)割缺(que)口處壓斷(duan)，借助JSM-6490LV型掃(sao)描(miao)電子顯微鏡觀察斷(duan)口形貌。

圖1 三點彎曲試樣加載圖

采用(yong)CS310型電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學工作(zuo)站測試兩種板(ban)材的(de)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)位極化(hua)(hua)曲線(xian)，試樣工作(zuo)面(mian)積為(wei)10 mm×10 mm,采用(yong)三(san)電(dian)(dian)(dian)(dian)極系統，參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極為(wei)飽和甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)極，輔(fu)助(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極為(wei)鉑(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)極，掃(sao)描(miao)速率(lv)為(wei)1 mV/s,掃(sao)描(miao)范圍(wei)為(wei)-0.6~0.3 V （相對開路電(dian)(dian)(dian)(dian)位）。

試樣加載撓(nao)度(du)按下式計算：

式中，σ為最大張應力 （Pa），E為彈性模量(liang) （Pa），t為試樣厚度(du) （m），H為外支點間的(de)距離 （m），y為加載撓度(du) （m）。

2 結(jie)果與討論

2.1 微觀組織

圖2a和(he)(he)b是1#和(he)(he)2#兩種板(ban)材(cai)(cai)在(zai)(zai)(zai)(zai)L-T方向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織，均(jun)為軋(ya)制(zhi)后發(fa)生形變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)纖(xian)維狀晶粒(li)(li)形貌，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顆(ke)粒(li)(li)沿變(bian)(bian)形方向分布。采用SEM對(dui)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進行觀(guan)察，如圖3所示，1#板(ban)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顆(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸比(bi)2#板(ban)材(cai)(cai)小(xiao)，1#板(ban)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)尺(chi)寸5 ?m左右(you)，而(er)2#板(ban)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)尺(chi)寸在(zai)(zai)(zai)(zai)10 ?m左右(you)。在(zai)(zai)(zai)(zai)Al-Zn-Mg鋁(lv)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)，尺(chi)寸在(zai)(zai)(zai)(zai)數(shu)十納米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是強化相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)η相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) （MgZn2） 或η ‘相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，微米(mi)尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顆(ke)粒(li)(li)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)是T相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) （Al2Mg3Zn） 以(yi)(yi)及少(shao)(shao)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Al-Fe-Si、Al-Fe-Mn、Al-Mn-Fe-Si或者Al-Cr-Mn-Fe-Si顆(ke)粒(li)(li)[9]。表1所示呈現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EDS結果的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)(zai)圖3中(zhong)(zhong)可以(yi)(yi)看到，結果表明：1#板(ban)材(cai)(cai)中(zhong)(zhong)測試(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mg含(han)量為1.27,而(er)2#板(ban)材(cai)(cai)中(zhong)(zhong)測試(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mg含(han)量為0.42,Mg在(zai)(zai)(zai)(zai)兩種板(ban)材(cai)(cai)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)很(hen)大(da)。Mg主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)是以(yi)(yi)MgZn2強化相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)于(yu)7系鋁(lv)合(he)金(jin)當(dang)中(zhong)(zhong)，Mg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加還可以(yi)(yi)減少(shao)(shao)析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減少(shao)(shao)可以(yi)(yi)提高合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)流效率[10]。1#板(ban)材(cai)(cai)測試(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵、硅雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)總含(han)量低于(yu)2#板(ban)材(cai)(cai)測試(shi)點(dian)(dian)，由于(yu)Fe和(he)(he)Si在(zai)(zai)(zai)(zai)7xxx系鋁(lv)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)為雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組成元素，Fe和(he)(he)Si在(zai)(zai)(zai)(zai)鋁(lv)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)(yi)FeAl3和(he)(he)游離(li)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Si的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)，還可以(yi)(yi)以(yi)(yi)粗大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不溶(rong)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) （FeMnAl12、Fe2SiAl8） 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)，這(zhe)些粗大(da)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)位比(bi)基體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)位高，在(zai)(zai)(zai)(zai)腐蝕介質(zhi)中(zhong)(zhong)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顆(ke)粒(li)(li)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基體發(fa)生陽極溶(rong)解(jie)從(cong)而(er)強化相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)會溶(rong)解(jie)形成腐蝕通道(dao)，從(cong)而(er)降低了材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗腐蝕性能，雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸越大(da)，分布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量越多，對(dui)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕性能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響越強烈。

圖2 兩種板(ban)材的金相組織圖

圖3 兩(liang)種鋁合金板(ban)材的第二相分(fen)布形貌

圖(tu)4是兩種板材(cai)的(de)(de)(de)(de)EBSD實(shi)驗結(jie)果，可(ke)以看(kan)出1#的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)形貌表(biao)現為(wei)(wei)沿(yan)著(zhu)軋制(zhi)方(fang)向定(ding)向分布(bu)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)組(zu)(zu)織(zhi)，條(tiao)(tiao)帶(dai)有粗有細，晶(jing)(jing)粒(li)沿(yan)合金的(de)(de)(de)(de)軋制(zhi)方(fang)向被(bei)拉(la)長(chang)(chang)變窄，在(zai)(zai)長(chang)(chang)條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)中間夾(jia)帶(dai)著(zhu)些(xie)許細小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)，呈(cheng)煎(jian)餅狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，在(zai)(zai)圖(tu)4b放大圖(tu)中，細小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)為(wei)(wei)沿(yan)著(zhu)軋制(zhi)方(fang)向生長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)再結(jie)晶(jing)(jing)組(zu)(zu)織(zhi)。2#的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)形貌也表(biao)現為(wei)(wei)沿(yan)著(zhu)軋制(zhi)方(fang)向分布(bu)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)組(zu)(zu)織(zhi)，晶(jing)(jing)粒(li)沿(yan)軋制(zhi)方(fang)向被(bei)拉(la)長(chang)(chang)，帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)比較寬(kuan)且不連續，圖(tu)4c中可(ke)以看(kan)到有一些(xie)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)，相對于1#而(er)言小(xiao)(xiao)晶(jing)(jing)粒(li)比較多，晶(jing)(jing)粒(li)被(bei)細化的(de)(de)(de)(de)程(cheng)度較高，圖(tu)4d為(wei)(wei)細小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)組(zu)(zu)成的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)形變晶(jing)(jing)粒(li)區的(de)(de)(de)(de)放大圖(tu)，該(gai)區域的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)發生定(ding)向拉(la)伸和破(po)碎，并(bing)且伴有少量(liang)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)細化。2#板材(cai)的(de)(de)(de)(de)Ti含(han)量(liang)比較高，Ti含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)提高使合金的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)得到了一定(ding)的(de)(de)(de)(de)細化，再結(jie)晶(jing)(jing)程(cheng)度降(jiang)低。

圖4 兩種板材的(de)EBSD結果

圖(tu)5為(wei)電子(zi)背散射下兩種板材的(de)(de)(de)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)布圖(tu)，從(cong)圖(tu)中(zhong)(zhong)(zhong)可以(yi)看出1#中(zhong)(zhong)(zhong)MgZn2強(qiang)化相(xiang)(xiang)(xiang)主要集(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)在(zai)晶(jing)界，除(chu)此強(qiang)化相(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)外還有(you)Al-Fe-Mn、Mg2Si、Al-Fe-Si等雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)，Mg2Si在(zai)晶(jing)內(nei)和晶(jing)界均有(you)分(fen)(fen)布，Al-Fe-Mn、Al-Fe-Si主要集(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)在(zai)晶(jing)界[11],雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)晶(jing)界和晶(jing)內(nei)均有(you)分(fen)(fen)布，分(fen)(fen)布的(de)(de)(de)比較(jiao)分(fen)(fen)散不(bu)集(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)。2#的(de)(de)(de)析出強(qiang)化相(xiang)(xiang)(xiang)和雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)都(dou)集(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)于晶(jing)界，強(qiang)化相(xiang)(xiang)(xiang)和雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布都(dou)比較(jiao)集(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)，雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)集(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)分(fen)(fen)布增加了(le)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)基體(ti)之間的(de)(de)(de)電位差(cha)，從(cong)而(er)降低材料的(de)(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕性能。

圖5 電子背散射下A7N01鋁合金的第二(er)相分布

2.2 應力(li)腐蝕(shi)實驗

圖6是兩種(zhong)板(ban)(ban)材經(jing)過90 d腐(fu)蝕(shi)(shi)后(hou)的(de)(de)(de)表面形(xing)貌(mao)，1#板(ban)(ban)材的(de)(de)(de)表面以分(fen)散的(de)(de)(de)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)為(wei)主，而2#板(ban)(ban)材整個表面幾(ji)乎(hu)都(dou)發生了腐(fu)蝕(shi)(shi)，大量的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)坑(keng)沿材料的(de)(de)(de)軋(ya)制方向(xiang)連成條狀(zhuang)、片狀(zhuang)。圖7是兩種(zhong)板(ban)(ban)材腐(fu)蝕(shi)(shi)90 d以后(hou)的(de)(de)(de)斷口(kou)形(xing)貌(mao)，1#和(he)2#板(ban)(ban)材均發生了裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)展，1#斷口(kou)中裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)短且少，而2#的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)比(bi)較多開裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)程度比(bi)較大，最(zui)長的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)達到了6 mm。圖7c為(wei)1#斷口(kou)形(xing)貌(mao)，斷口(kou)的(de)(de)(de)形(xing)貌(mao)可以看出為(wei)混合斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)，斷口(kou)中除了有部分(fen)平行于軋(ya)制方向(xiang)的(de)(de)(de)二次裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)之(zhi)外(wai)，還有一些(xie)小且淺的(de)(de)(de)韌窩存在，是混合型(xing)(xing)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)。圖7d為(wei)2#板(ban)(ban)材的(de)(de)(de)斷口(kou)形(xing)貌(mao)，裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)凹槽的(de)(de)(de)側邊部位(wei)，可看到大量泥狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)產物，為(wei)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)典(dian)型(xing)(xing)特征[12]。

圖6 兩(liang)種板(ban)材腐蝕90 d后的(de)形貌圖

圖7 兩種板材腐蝕90 d后(hou)的斷口(kou)形貌

2.3 極化曲線測試

兩種材料(liao)的極(ji)化(hua)曲線測試結果見圖8,采用Tafel方法(fa)對極(ji)化(hua)曲線進(jin)行擬合，可得自腐(fu)蝕電位Ecorr、腐(fu)蝕電流密度Icorr及腐(fu)蝕速(su)率v,結果見表2。

圖8 兩種材料的(de)極化(hua)曲線(xian)

由圖8及表(biao)2可知，兩(liang)種板材(cai)的(de)(de)自腐蝕電(dian)(dian)(dian)位、電(dian)(dian)(dian)流密度(du)(du)、腐蝕速(su)(su)率(lv)等都相差不太大，但是(shi)總體上來看1#板材(cai)的(de)(de)自腐蝕電(dian)(dian)(dian)位高，腐蝕電(dian)(dian)(dian)流密度(du)(du)小(xiao)，腐蝕速(su)(su)率(lv)低(di)，這(zhe)表(biao)明1#板材(cai)發生腐蝕的(de)(de)傾向低(di)于(yu)2#板材(cai)。

兩(liang)種(zhong)板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐蝕實驗和(he)(he)動電位極化測試結(jie)果均表明，1#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于2#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)。兩(liang)種(zhong)板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)均為變形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)纖維狀晶(jing)(jing)粒，Ti含量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同對(dui)兩(liang)種(zhong)板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)再結(jie)晶(jing)(jing)程度(du)和(he)(he)晶(jing)(jing)粒細化程度(du)產生了(le)(le)影響，1#的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ti含量低(di)(di)于2#,1#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織形(xing)貌長、細，并且(qie)發生了(le)(le)再結(jie)晶(jing)(jing)；2#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織形(xing)貌相(xiang)比(bi)較(jiao)而(er)言比(bi)較(jiao)寬，晶(jing)(jing)粒得到了(le)(le)細化。朱瑞棟等(deng)[13]在(zai)研究晶(jing)(jing)粒層對(dui)A7N01S-T5鋁合金應(ying)(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響時指出(chu)：去除粗晶(jing)(jing)粒層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試樣晶(jing)(jing)粒變得細小(xiao)，其耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低(di)(di)，因此晶(jing)(jing)粒細化在(zai)一定程度(du)上降(jiang)(jiang)低(di)(di)了(le)(le)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)。EBSD觀察的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二相(xiang)分布 （圖5） 表明，1#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)相(xiang)含量相(xiang)對(dui)較(jiao)少，且(qie)分布比(bi)較(jiao)分散，而(er)2#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)相(xiang)含量比(bi)較(jiao)多，且(qie)分布比(bi)較(jiao)集中(zhong)(zhong)，雜(za)質(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)集中(zhong)(zhong)分布會(hui)降(jiang)(jiang)低(di)(di)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)。1#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)和(he)(he)2#板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Zn含量相(xiang)當，但(dan)是(shi)Mg含量卻相(xiang)差很大；Mg在(zai)合金中(zhong)(zhong)主要以MgZn2強化相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式存在(zai)，Zn/Mg比(bi)值對(dui)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響很大，當Zn/Mg比(bi)值在(zai)2.7左右(you)時，合金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)最好[14];Ma等(deng)[10]認為Mg含量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)會(hui)減少析(xi)出(chu)相(xiang)，析(xi)出(chu)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減少可以提(ti)高(gao)合金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電流效率(lv)從而(er)提(ti)高(gao)了(le)(le)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)。

3 結論

針(zhen)對Mg含(han)量高(gao)Ti含(han)量低(di)的(de)(de)1#和Mg含(han)量低(di)Ti含(han)量高(gao)的(de)(de)2#兩(liang)種A7N01板材(cai)(cai)，通(tong)過(guo)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)和及電化學腐(fu)(fu)蝕(shi)測試，考察了兩(liang)種板材(cai)(cai)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng)，并(bing)通(tong)過(guo)對兩(liang)種材(cai)(cai)料的(de)(de)晶粒和第二相的(de)(de)觀察，分析了Mg、Ti元(yuan)素含(han)量對A7N01鋁合(he)金腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng)的(de)(de)影響，得(de)到了以下結果。

（1） 應力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)實驗表(biao)明，Mg含(han)量(liang)低Ti含(han)量(liang)高的(de)2#板(ban)材耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性差，表(biao)面由(you)點蝕(shi)(shi)坑擴展(zhan)并相互連接(jie)，斷口(kou)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂紋(wen)長度遠大于Mg含(han)量(liang)高Ti含(han)量(liang)低的(de)1#板(ban)材。1#板(ban)材的(de)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位高，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流密(mi)度小，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率較低；

（2） 兩種板(ban)材(cai)的(de)(de)(de)組(zu)織均呈纖維狀變形晶粒，在基(ji)體上分(fen)布有(you)η（MgZn2） 相(xiang)(xiang)(xiang)、Τ（Al2Mg3Zn3） 相(xiang)(xiang)(xiang)等強化相(xiang)(xiang)(xiang)，以及含Fe、Mn、Si的(de)(de)(de)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)。Ti含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)提高(gao)使2#板(ban)材(cai)的(de)(de)(de)晶粒較小(xiao)，細小(xiao)的(de)(de)(de)晶粒降(jiang)低了(le)材(cai)料的(de)(de)(de)抗(kang)腐蝕性(xing)(xing)能。1#板(ban)材(cai)中(zhong)Mg含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加，減少了(le)第二相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)數量(liang)(liang)(liang)，從而提高(gao)了(le)材(cai)料的(de)(de)(de)抗(kang)腐蝕性(xing)(xing)能。2#板(ban)材(cai)中(zhong)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)布相(xiang)(xiang)(xiang)對集中(zhong)，與基(ji)體的(de)(de)(de)電(dian)位差導致2#板(ban)材(cai)的(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)能降(jiang)低。