Zum spannungsrißkorrosionsverhalten der Aluminium‐Lithium‐Legierung 2091

Es wurde das Spannungsrißkorrosionsverhalten einer vorläufigen Variante (CP274) der Al‐Li‐Cu‐Mg‐Zr‐Legierung 2091 untersucht. Eine 39 mm dicke Platte im warmausgelagerten Zustand T851 wurde in kurzer Querrichtung geprüft unter konstanter Verformung und konstanter Belastung. Bei alternierendem Eintauchen in wäßrige 3,5%ige NaCl Lösung erweist sich der Werkstoff als sehr anfällig für Spannungsrißkorrosion (SpRK). Die kritische Grenzspannung für Spannungsrißkorrosion liegt unter 50 MPa. Wird als Merkmal des Versagens bei C‐Ring‐Proben der erste Anriß und bei einachsigen Zugproben der Bruch gewählt, so ergeben diese Proben trotz unterschiedlicher Belastungsart über‐einstimmende Standzeiten. Bei der Prüfung unter konstanter Belastung, bei der die Proben ständig in die korrosive Lösung eingetaucht sind, hängen die Standzeiten vom benutzten Elektrolyten ab. In 3,5%iger NaCl‐Lösung zeigt der Werkstoff einen hohen SpRK‐Widerstand, während in einer sauren, wäßrigen Lösung von 2% NaCl + 0,5% Na 2 CrO 4 bei pH = 3 eine kritische Grenzspannung unter 100 MPa gefunden wird. Desweiteren wurde in Walzrichtung ein 1.6 mm dickes Blech untersucht in zwei unteralterten Zuständen: 12 h/135°C und 100 h/150°C. Die Prüfung mittels Biegeproben bei alternierendem Eintauchen in 3,5%ige NaCl‐Lösung ergibt eine hohe SpRK‐Empfindlichkeit des Bleches im Wärmebehandlungszustand 12 h/135°C. Mit zunehmender Warmauslagerung verbessert sich der SpRK‐Widerstand. Bei ständigem Eintauchen in 3,5%ige NaCl‐Lösung zeigt der Werkstoff bei Belastungen unterhalb der Streckgrenze keine SpRK‐Anfälligkeit. Die Vorhersagen der Prüfung mit langsamer Dehnrate hinsichtlich des SpRK‐Verhaltens hängen vom benutzten Elektrolyten ab. Während in 3,5%iger NaCl‐Lösung keine Anzeichen für Spannungsrißkorrosion beobachtet werden, wird in der chromatinhibierten 2%igen NaCl‐Lösung für beide Wärmebehandlungszustände eine SpRK‐Empfindlichkeit gefunden. Der Abfall der Bruchenergie in Abhängigkeit der Dehnrate, der als Maß für die SpRK‐Anfälligkeit dient, ist für die Wärmebehandlung 12 h/135°C besonders ausgeprägt. Der verbesserte SpRK‐Widerstand des Bleches in dem warmausgelagerten Zustand 100 h/150°C wird durch einen weniger ausgeprägten Abfall der Bruchenergie wiedergegeben.