专利名称：Ly12cz铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法
技术领域：
本发明属于金属材料腐蚀损伤评估技术，涉及一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法。
背景技术：
金属材料腐蚀后产生损伤，将影响金属材料的疲劳寿命，航标HB 5455-90给出了铝合金材料腐蚀等级标准。当铝合金材料腐蚀后，根据航标HB 5455-90判定腐蚀等级，以便针对腐蚀等级采取相应的处理措施。航标HB 5455-90铝合金材料腐蚀等级标准的缺点是第一、航标HB 5455-90对每个腐蚀等级的分级主要依据腐蚀现象进行定性判断，无量化数据标准，工程适用性较差。第二、航标HB 5455-90的腐蚀等级与疲劳寿命不直接相关， 根据该腐蚀等级不能对疲劳寿命的变化情况做出判断。
发明内容
本发明的目的是提出一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，以便准确地对LY12CZ铝合金材料的腐蚀损伤进行分级，并对LY12CZ铝合金材料的疲劳寿命的变化情况做出判断。本发明的技术解决方案是LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，参照HB M55-90给出的铝合金材料腐蚀损伤分级进行量化，其特征在于，根据不同腐蚀损伤对结构疲劳寿命的影响对LY12CZ铝合金材料的腐蚀等级进行量化处理，量化分级的步骤如下1、进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验首先在EXCO剥蚀溶液中对LY12CZ铝合金试件进行不同时间下的预腐蚀试验，预腐蚀时间分为0小时、12小时、24小时、48小时、96小时和144小时6档，0小时时间档试件数量为7个，其余每个时间档进行预腐蚀试验的试件数量为12 15个，预腐蚀后取出进行清洗和干燥；2、对腐蚀后试件的按照HB 5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级；3、利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d 从每个时间档的预腐蚀试件中取出 5个利用金相法进行测量，试验时先对试件表面进行初步观测，将试件可能的最大腐蚀深度部位制成金相试样，测量金相试样腐蚀处的剩余厚度h，则腐蚀深度d为d = h0-h..............................................................
..............[1]式中、为试件未腐蚀时的厚度；每个试件测量的腐蚀深度值为5 7个，将除0小时以外的每个时间档所有试件的腐蚀深度测量数据按照正态分布求其均值，并将该均值作为该时间档试件的腐蚀深度 φ, i = 1,2,......，6 ；其中，0小时时间档的腐蚀深度dl为零；4、对预腐蚀后的试件进行疲劳试验从每个时间档的预腐蚀试件中取出7个进行疲劳试验，得到7个疲劳寿命数值，然后对上述7个疲劳寿命数值按照对数正态分布求其均值 IgNi
权利要求
1. LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，参照HB 5455-90给出的铝合金材料腐蚀损伤分级进行量化，其特征在于，根据不同腐蚀损伤对结构疲劳寿命的影响对LY12CZ铝合金材料的腐蚀等级进行量化处理，量化分级的步骤如下1. 1、进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验首先在EXCO录蚀溶液中对LY12CZ铝合金试件进行不同时间下的预腐蚀试验，预腐蚀时间分为0小时、12小时、24小时、48小时、96小时和 144小时6档，0小时时间档试件数量为7个，其余每个时间档进行预腐蚀试验的试件数量为12 15个，预腐蚀后取出进行清洗和干燥；1. 2、对腐蚀后试件的按照HB 5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级； 1. 3、利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d 从每个时间档的预腐蚀试件中取出5 个利用金相法进行测量，试验时先对试件表面进行初步观测，将试件可能的最大腐蚀深度部位制成金相试样，测量金相试样腐蚀处的剩余厚度h，则腐蚀深度d为d = h0-h............................................................................[1]式中为试件未腐蚀时的厚度；每个试件测量的腐蚀深度值为5 7个，将除0小时以外的每个时间档所有试件的腐蚀深度测量数据按照正态分布求其均值，并将该均值作为该时间档试件的腐蚀深度C^i =1,2,......，6 ；其中，0小时时间档的腐蚀深度dl为零；1. 4、对预腐蚀后的试件进行疲劳试验从每个时间档的预腐蚀试件中取出7个进行疲劳试验，得到7个疲劳寿命数值，然后对上述7个疲劳寿命数值按照对数正态分布求其均值 IgNi IgTV1=XlgiVy ............................................................[2]7=1式中，Nu为第i个预腐蚀时间档下第j个试件的疲劳寿命； 并由式[2]求得每个预腐蚀时间档下的疲劳寿命值Ni ； 1. 5、计算预腐蚀后试件的腐蚀损伤程度Di A-^.....................................................................[3]K1.6、计算每个时间档预腐蚀试件的疲劳寿命损失率Jli ；7,=1-么..................................................................[4]式中，Ntl是预腐蚀时间为0小时试件的疲劳寿命；1. 7、确定腐蚀损伤量化分级、腐蚀损伤程度Di与疲劳寿命下降率η三者的关系如下 HB 5455-90腐蚀分级的第一级的腐蚀损伤程度SD1，疲劳寿命损失率为η工；ΗΒ Μ55-90腐蚀分级的第二级的腐蚀损伤程度为D2，疲劳寿命损失率为η2;依次类推，HB 5455-90腐蚀分级的第六级的腐蚀损伤程度为D6，疲劳寿命损失率为η6。
全文摘要
本发明属于金属材料腐蚀损伤评估技术，涉及一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法。量化分级的步骤如下进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验；对腐蚀后试件的按照HB 5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级；利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d；对预腐蚀后的试件进行疲劳试验；计算预腐蚀后试件的腐蚀损伤程度Di；计算每个时间档预腐蚀试件的疲劳寿命损失率ηi；确定腐蚀损伤量化分级、腐蚀损伤程度Di与疲劳寿命下降率η三者的关系。本发明能准确地对LY12CZ铝合金材料的腐蚀损伤进行分级，并根据腐蚀损伤的级别对LY12CZ铝合金材料的疲劳寿命的变化情况做出判断。
文档编号G01N17/00GK102288537SQ201110232439
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者王斌团, 王继普 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所