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稀有金属2024年第10期:热处理对船用ZBAl7-7-4-2铜合金腐蚀疲劳性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:潘一帆;苑伟;杨冰;马江南;郁炎;胡伟民;

单位:中国船舶集团有限公司第七二五研究所;海洋腐蚀与防护全国重点实验室;

摘要:研究了热处理对船用ZBAl7-7-4-2铜合金腐蚀疲劳性能的影响,使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、旋转弯曲疲劳试验机、电液伺服疲劳试验机测试和分析了铸态和热处理后ZBAl7-7-4-2铜合金的微观组织、腐蚀疲劳强度、腐蚀疲劳裂纹扩展速率、腐蚀疲劳断口形貌。结果表明:与铸态相比,900℃热处理后ZBAl7-7-4-2铜合金微观组织中κ_Ⅳ相分布密度提高,位错密度降低,孪晶消失;在90%置信度,10%失效概率下,热处理后ZBAl7-7-4-2铜合金的腐蚀疲劳强度为132.52 MPa,与铸态的腐蚀疲劳强度(85.98 MPa)相比提高了54%;铸态ZBAl7-7-4-2铜合金稳定裂纹扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子范围的关系表达式(da/d N-ΔK)为da/d N=1.653×10~(-11)×ΔK~(5.220)(按Paris公式拟合),热处理后ZBAl7-7-4-2铜合金稳定裂纹扩展阶段的da/d N-ΔK表达式为da/d N=8.6064×10~(-12)×ΔK~(5.4405)(按Paris公式拟合),热处理后ZBAl7-7-4-2铜合金的腐蚀疲劳裂纹扩展速率较铸态相比有所降低,这与热处理后腐蚀疲劳强度提高相关。

关键词:ZBAl7-7-4-2铜合金;;热处理;;腐蚀疲劳;;疲劳裂纹;;断口形貌

基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFB3700700)资助