重复波纹和矫直（RCS）工艺通过从根本上改变其微观结构，显著增强了AA7075铝合金的耐腐蚀性。通过对材料进行严重塑性变形，与未变形状态的合金相比，RCS提供了卓越的电化学稳定性。
核心要点 RCS工艺将合金的晶粒结构细化为尺寸不均一的混合物。这种独特的结构有利于形成致密的、富含氧化镁（MgO）的钝化膜，该膜比标准的氢氧化铝层在阻挡腐蚀介质方面效率高得多。
改进的耐腐蚀性机制
RCS的优势不仅仅是表面上的；它们源于改变材料与其环境相互作用方式的深层微观结构变化。
异质微观结构的创建
提高耐腐蚀性的主要驱动力是工艺过程中实现的晶粒细化。
RCS不仅仅是压缩金属；它创造了复杂的晶粒尺寸分布。这包括微米、亚微米和纳米级晶粒的混合物。
形成优越的钝化膜
这种独特的晶粒分布直接影响铝表面形成的保护层的质量。
细化的结构促进了高度均匀和致密的钝化膜的生长。在标准的铝中，这种膜可能多孔或不均匀，但RCS确保了更紧密的屏障。
氧化镁（MgO）的作用
该钝化膜的化学成分是关键优势。
RCS诱导的结构有利于在膜内形成氧化镁（MgO）化合物。
与传统的氢氧化铝相比，这些MgO化合物具有更高的密度和优越的抗渗透性。这有效地起到屏蔽作用，减缓腐蚀剂渗透到合金基体中的速度。
工艺如何实现这些结果
为了理解这种耐腐蚀性的可靠性，了解用于创造它的机械严谨性是有帮助的。
通过正弦模具实现严重塑性变形
RCS工艺利用由液压机驱动的正弦轮廓模具。
这些模具迫使AA7075板材经历特定的剪切应变路径，而不是简单的压缩。
多轴应力产生
该技术涉及在正弦模具和平模之间交替进行。
至关重要的是，样品在每次通过之间旋转90度。这种多向加工确保在多轴应力下晶粒的连续破碎和细化，从而产生高性能所需复杂的晶体织构。
理解工艺要求
虽然耐腐蚀性的好处很明显，但要实现这些好处需要严格遵守特定的加工参数。
依赖于工具几何形状
这些好处完全取决于模具的几何形状。标准的压平或轧制不会产生产生驱动MgO层形成的纳米级晶粒所需的特定剪切应变路径。
多步加工的必要性
卓越的电化学稳定性不是一次性就能实现的。该工艺依赖于波纹、矫直和旋转的累积效应。省略90度旋转或模具交替可能会导致各向异性性能或不足的晶粒细化，从而损害钝化膜的均匀性。
为您的目标做出正确选择
在考虑AA7075的RCS工艺时，请根据工艺能力评估您项目的具体要求。
- 如果您的主要关注点是最大电化学稳定性：优先考虑RCS，以利用致密的氧化镁（MgO）屏障的形成，该屏障比标准表面处理具有更优越的抗渗透性。
- 如果您的主要关注点是微观结构均匀性：确保您的加工方案严格遵循90度旋转和交替模具的计划，以保证创建必要的亚微米和纳米级晶粒分布。
通过利用RCS，您可以有效地设计合金的内部结构，以构建一个自修复、高密度的防腐蚀屏障。
总结表：
| 特征 | 标准AA7075铝 | RCS加工的AA7075 |
|---|---|---|
| 微观结构 | 粗/均匀晶粒 | 异质（微米至纳米级） |
| 钝化膜 | 多孔氢氧化铝 | 致密的富含MgO的阻隔层 |
| 晶粒细化 | 低（铸态/轧制） | 高（严重塑性变形） |
| 腐蚀防护 | 标准 | 优越的抗渗透性 |
| 机械应力 | 单轴/标准 | 多轴剪切应变 |
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参考文献
- Liliana Romero-Resendiz, G. González. Repetitive corrugation and straightening effect on the microstructure, crystallographic texture and electrochemical behavior for the Al-7075 alloy. DOI: 10.22201/icat.24486736e.2022.20.3.1789
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
