1、含Sc的Al-Zn-Mg-Zr高強可焊鋁合金是在Al-Zn-Mg合金基礎(chǔ)上，復(fù)合添加微量Sc、Zr開發(fā)出來的一種新型高強耐蝕可焊輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。該合金強度高，塑性好，焊接性能及耐腐蝕性能優(yōu)良，可用作航空工業(yè)中常用的焊接結(jié)構(gòu)，也可用作艦船、地翼船和舟橋等的裝甲板。在航空航天及軍事工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用前景廣闊。
　　本文采用經(jīng)均勻化-熱軋-中間退火-冷軋?zhí)幚硭玫?mm的含0.25％ Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金板材，研究了該合金的固溶、

2、單級時效和雙級時效處理狀態(tài)下的微觀組織與綜合力學性能、電導(dǎo)率;不同時效制度下的晶間腐蝕、剝落腐蝕、極化曲線和應(yīng)力腐蝕行為;不同時效制度下電化學阻抗譜(EIS)的變化規(guī)律與剝落腐蝕行為的關(guān)系。探究了熱處理制度對Al-5.4Zn-2Mg-0.25 Cu-0.1Zr-0.25 Sc合金的作用機理以及合金板材在不同時效制度下的腐蝕發(fā)展過程與腐蝕機理;分析了不同時效制度下合金板材電化學阻抗譜的變化規(guī)律。
　　合金隨固溶時間的延長，或固溶溫度

3、的提高，合金中的第二相進一步溶解，過飽和度不斷增加，同時纖維狀組織逐漸出現(xiàn)輕微再結(jié)晶的現(xiàn)象，合金適宜的固溶制度為:470℃/60min水淬。經(jīng)過此工藝，合金中的非平衡第二相充分溶解，偏析現(xiàn)象也得到了消除。固溶態(tài)合金隨時效時間的延長，晶界上的平衡相逐漸分散、變粗，無沉淀析出帶逐漸出現(xiàn)并變寬;晶內(nèi)的第二相粒子變粗，合金的脫溶順序為:過飽和固溶體(Super-saturated solid solution，SSS)→偏聚區(qū)（即Guinier

4、-preston，G.P區(qū)）→亞穩(wěn)相(MgZn2)相→平衡相(MgZn2)。綜合力學性能呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，合金適宜的單級時效制度為:120℃/24h。此時合金的極限抗拉強度為581MPa，屈服強度為561MPa，伸長率為11.1％。
　　合金經(jīng)過三元素三水平的雙級時效處理，得到其適宜的雙級時效工藝為120℃/6h+140℃/20h，此狀態(tài)下合金的抗拉強度σb為548MPa，屈服強度σ0.2為527MPa，伸長率δ為12.3％

5、，電導(dǎo)率為38.2％IACS。雙級時效處理可提高合金的延伸率、電導(dǎo)率。
　　參照GB/T7998-2005和GB/T22639-2008標準分別研究了合金不同時效狀態(tài)下的晶間腐蝕和剝落腐蝕行為，利用IM6ex電化學工作站測量并分析了極化曲線特征，結(jié)果表明:人工時效態(tài)合金板材的抗晶間腐蝕性能和抗剝落腐蝕性能均明顯優(yōu)于自然時效態(tài)合金;且隨著人工時效時間的延長，和人工時效溫度的提高，含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金板材的抗晶間腐蝕能力

6、和抗剝落腐蝕性能均得到提高。雙級時效態(tài)合金的抗晶間腐蝕能力和抗剝落腐蝕性能最好。
　　通過分析合金在EXCO溶液中的阻抗譜，實驗結(jié)果表明自然時效態(tài)合金的自腐蝕電流明顯低于人工時效態(tài)，且隨人工時效時間的延長和溫度的提升，合金的自腐蝕電流顯著降低，說明合金的腐蝕敏感性顯著降低，而雙級處理后合金的自腐蝕電流和腐蝕敏感性達到最低。合金的阻抗譜顯示，合金隨浸泡時間延長，不同時效態(tài)合金擬合Rpo值逐漸增大，而Rct值逐漸下降，而同一浸泡時間下

7、雙級時效態(tài)合金Rpo值最大，Rct值最小，其抗腐蝕性能最好。
　　參照GB/T15970.7-2000標準，采用慢應(yīng)變速率拉伸(SSRT)實驗研究了含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金的應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)敏感性。結(jié)果表明:應(yīng)變速率對合金的SCC敏感性影響很大，應(yīng)變速率較慢時含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金SCC敏感性指數(shù)均大于應(yīng)變速率較快時的合金SCC敏感性指數(shù);單級峰時效態(tài)合金的應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)均大于雙級時效態(tài)合金;即雙級