- 上一篇：T2纯铜表面纳米化处理纯铜热稳定性研究
- 下一篇：纳米二氧化锰的低温水热法合成表征及其性能
20世纪80年代末，美国Alcoa 公司研制出来2519 铝合金[4]。研究的目的是提高装甲铝合金在海水或盐雾等环境下的抗应力腐蚀性能，并且其保护效益不能低于7039 铝合金，且焊接工艺性良好[5]。如今2519 铝合金已用来替代7039，5083 铝合金，成为新一代的装甲板材料[6]。现如今，2000系铝合金已经较为成熟，先后发展出数十种牌号的铝合金， 广泛应用于航空、航天领域。然而， 随着新材料、新技术的不断涌现，对2000系铝合金的要求也提高了，仍需研究人员进一步完善铝合金的性能。
我国对高强度、高韧性铝合金的研究，起于20世纪50年代。至今以生产出多种合金材料，用于我国的航空航天事业。
1.1.3 铝合金的晶间腐蚀
晶间腐蚀（IGC: intergranular corrosion）主要发生在晶界处和周围的区域，其机理为电化学的作用，是局部电池产生作用的结果，晶间腐蚀不会影响大部分晶粒的腐蚀[7]。晶间腐蚀的产生主要是因为，晶粒表面和晶粒内部间的化学成分有所不同，并且晶界存在内应力或杂质[7]。晶间腐蚀能够破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。然而晶间腐蚀发生后，金属的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但实际上晶粒间结合力已经显著减弱，力学性能恶化[8]。所以晶间腐蚀很危险。通常硬铝合金、黄铜、镍基合金和部分不锈钢会发生晶间腐蚀[9]。晶间腐蚀是工业面临的一个重大问题。论文网
目前预防晶间腐蚀的措施并不是很多，主要有以下几点：（1）加入稳定元素；（2）降低含碳量；（3）减少在危险温度区域的停留时间。
铝合金晶间腐蚀的敏感程度，主要与合金成分和热处理工艺有关，另外也会受腐蚀环境的影响[10]。铝合金热处理中，晶界选择性析出金属间化合物颗粒沉淀通常导致晶间腐蚀。不同电化学行为的沉淀物（第二阶段）和铝基体引发电耦合，促进晶间腐蚀的形成。虽然这种腐蚀机理不会造成金属的巨大损失，但该合金的机械性能将被强烈影响。此外，区域晶间腐蚀的影响可以促进裂纹的形成，这可能导致应力腐蚀开裂或腐蚀疲劳。因此，铝合金晶间腐蚀的研究，是很重要的科学和技术，因为尽早发现此类腐蚀，将有助于避免事故发生。
铝合金的晶间腐蚀，通常使用氯化钠溶液和双氧水混合作为腐蚀液。腐蚀温度在20到40℃时，温度的变化将会对腐蚀产生细微的影响。而双氧水浓度的变化将会显著影响腐蚀程度，双氧水浓度增加，腐蚀深度将会迅速增加。
1.1.4 大塑性变形
大塑性变形（SPD：Severe Plastic Deformation）：大塑性变形是指处于较低温度环境中的材料，在外部较大压力作用下发生剧烈塑性变形，从而细化材料的晶粒尺寸，使之达到亚微米或纳米量级的工艺。SPD法能够细化晶粒的原因是：该工艺能显著促进大角度晶界的形成[11]。SPD法主要有下列两种：大扭转塑性应变法和等通道转角挤压[11]。
大塑性变形法，是一种特殊的制备超微金属粒子的工艺，最近几年发展十分迅速，并且发展潜力十分巨大，能够将晶粒细化到纳米量级。SPD工艺，通过将材料放置在低温度环境中，在其外部施加巨大压力，导致材料塑性变形程度剧烈，从而细化材料晶粒尺寸到亚微米级，甚至纳米量级。强应变的SPD，能够显著提高材料的韧性和强度，因为它可在低温下，显著细化金属材料的微观结构。SPD工艺能够显著促进大角度晶界的形成，这就是其细化晶粒的主要原因[12]。
众多的的研究可以表明，大塑性变形法能有效地细化多晶材料的晶粒尺寸，甚至达到微米尺度以下。大塑性变形工艺中主要有3种晶粒细化机制：热机械变形细化晶粒、形变诱导晶粒细化和形变组织再结晶导致晶粒化[12]。