·352 工程科学学报，第41卷，第3期 (b) 164 R20 (单位：mm) 13.5 图1试验尺寸(a)和取样图(b) Fig.I Specimen dimensions (a)and schematic of the sample processing modes (b) 1cm2.采用Multi Autolab M204电化学工作站测量 形貌特征，试验加速电压为20kV.在TECNAI G220 循环极化曲线(cyclic polarization curve).试样的电 型透射电子显微镜下对材料的晶内、晶界析出相进 化学测试采取三电极体系，试样本身为工作电极，对 行观察拍摄 电极为Pt片电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电 2试验结果与分析 极.电化学测试面积为1cm2.电化学测试介质为质 量分数3.5%NaCl溶液.实验温度为50℃，实验前 2.1A-Zn-Mg合金组织及第二相 的浸泡时间为600s.循环极化曲线扫描电位范围为 2.1.1金相显微分析 -1.2≈-0.6V. 图2所示为材料LS面和TS面的金相显微 采用OLYMPUS GX71型金相显微镜对Al-Zn- 组织.可知材料显微组织为沿挤压方向发生形变 Mg合金型材LS面和TS面的初始金相组织和应 的纤维状晶粒形貌，呈层片状组织结构.其中TS 力腐蚀后形貌进行观察，采用ZEISS MA10扫描电 面的显微组织均匀细小，LS面的组织沿变形方 子显微镜(SEM)观察恒载荷拉伸断口形貌及LS面 向被拉长呈长条状.因微观组织的差异，使得材 和TS面的第二相分布，并电解抛光后进行电子背 料在不同晶粒取向上的部分性能存在较为明显 散射衍射(EBSD)测试，分析LS面和TS面的微区 的差异. a 20 pm 20u 图2金相显微组织照片.(a)LS面：(b)TS面 Fig.2 Optical micrographs:(a)longitudinal section (L):(b)transverse section (T) 2.1.2第二相分析 MgZn,相. 图3为LS面与TS面的扫描电镜观察照片， Al-Zn-Mg合金型材在制备过程中，除了组织 由图3可以看出Al-Zn-Mg合金内部第二相主要呈 沿挤压方向发生形变外，未溶的第二相也将沿型材 条状、块状和细小的球状，对材料内各种第二相进行 的挤出方向分布、破碎.根据图3分析可知，LS面 能谱分析，分析结果如表2为所示.可见材料内部 与TS面上第二相的尺寸、数量、分布情况均存在差 的第二相主要是AlFeMnSi相和AlFeMn相，同时有 异，从图3(a)可以清楚的看到，LS面的第二相较为 部分的Zn、Mg溶解其中.在Al-Zn-Mg合金中， 细小，弥散.同铝基体相比，第二相的费米能级相对 AlFeMnSi相和AlFeMn相为杂质相，在热处理过程 较高，电位较低，在Al-Zn一Mg合金内部存在电势 中会一直存在，不属于时效强化析出相.但是内部 差5-6.1.在腐蚀进程中，较低电位的第二相可作 极小尺寸的白色第二相成分为AlMgZn,且Zn/Mg 为阳极优先被溶解，因此，与TS面相比，在LS面 质量比接近3.0，接近Mg☑n2成分，初步推断为 上可形成数量较多的腐蚀原电池，进而加快腐蚀工程科学学报，第 41 卷，第 3 期 图 1 试验尺寸( a) 和取样图( b) Fig． 1 Specimen dimensions ( a) and schematic of the sample processing modes ( b) 1 cm2 ． 采用 Multi Autolab M204 电化学工作站测量 循环极化曲线( cyclic polarization curve) ． 试样的电 化学测试采取三电极体系，试样本身为工作电极，对 电极为 Pt 片电极，饱和甘汞电极( SCE) 为参比电 极． 电化学测试面积为 1 cm2 ． 电化学测试介质为质 量分数 3. 5% NaCl 溶液． 实验温度为 50 ℃，实验前 的浸泡时间为 600 s． 循环极化曲线扫描电位范围为 － 1. 2 ～ － 0. 6 V． 采用 OLYMPUS GX71 型金相显微镜对 Al--Zn-- Mg 合金型材 L-S 面和 T-S 面的初始金相组织和应 力腐蚀后形貌进行观察，采用 ZEISS MA10 扫描电 子显微镜( SEM) 观察恒载荷拉伸断口形貌及 L-S 面 和 T-S 面的第二相分布，并电解抛光后进行电子背 散射衍射( EBSD) 测试，分析 L-S 面和 T-S 面的微区 形貌特征，试验加速电压为 20 kV． 在 TECNAI G220 型透射电子显微镜下对材料的晶内、晶界析出相进 行观察拍摄． 2 试验结果与分析 2. 1 Al--Zn--Mg 合金组织及第二相 2. 1. 1 金相显微分析 图 2 所示为材料 L-S 面和 T-S 面的金相显微 组织． 可知材料显微组织为沿挤压方向发生形变 的纤维状晶粒形貌，呈层片状组织结构． 其中 T-S 面的显微组织均匀 细 小，L-S 面的组织沿变形方 向被拉长呈长条状． 因微观组织的差异，使得材 料在不同晶粒取向上的部分性能存在较为明显 的差异． 图 2 金相显微组织照片． ( a) L-S 面; ( b) T-S 面 Fig． 2 Optical micrographs: ( a) longitudinal section ( L-S) ; ( b) transverse section ( T-S) 2. 1. 2 第二相分析 图 3 为 L-S 面与 T-S 面的扫描电镜观察照片， 由图 3 可以看出 Al--Zn--Mg 合金内部第二相主要呈 条状、块状和细小的球状，对材料内各种第二相进行 能谱分析，分析结果如表 2 为所示． 可见材料内部 的第二相主要是 AlFeMnSi 相和 AlFeMn 相，同时有 部分的 Zn、Mg 溶解其中． 在 Al--Zn--Mg 合 金 中， AlFeMnSi 相和 AlFeMn 相为杂质相，在热处理过程 中会一直存在，不属于时效强化析出相． 但是内部 极小尺寸的白色第二相成分为 AlMgZn，且 Zn /Mg 质量 比 接 近 3. 0，接 近 MgZn2 成 分，初 步 推 断 为 MgZn2相． Al--Zn--Mg 合金型材在制备过程中，除了组织 沿挤压方向发生形变外，未溶的第二相也将沿型材 的挤出方向分布、破碎． 根据图 3 分析可知，L-S 面 与 T-S 面上第二相的尺寸、数量、分布情况均存在差 异，从图 3( a) 可以清楚的看到，L-S 面的第二相较为 细小，弥散． 同铝基体相比，第二相的费米能级相对 较高，电位较低，在 Al--Zn--Mg 合金内部存在电势 差［15--16，19］． 在腐蚀进程中，较低电位的第二相可作 为阳极优先被溶解，因此，与 T-S 面相比，在 L-S 面 上可形成数量较多的腐蚀原电池，进而加快腐蚀 · 253 ·