题目
Al-Cu系列铝合金在时效硬化处理时,晶间会沉淀出CuAl2,则()。A. 在晶粒边界形成富铜区,电位最低B. 在晶粒边界形成富铜区,电位最高C. 在晶粒边界形成贫铜区,电位最低D. 在晶粒边界形成贫铜区,电位最高
Al-Cu系列铝合金在时效硬化处理时,晶间会沉淀出CuAl2,则()。
A. 在晶粒边界形成富铜区,电位最低
B. 在晶粒边界形成富铜区,电位最高
C. 在晶粒边界形成贫铜区,电位最低
D. 在晶粒边界形成贫铜区,电位最高
题目解答
答案
C. 在晶粒边界形成贫铜区,电位最低
解析
考查要点:本题主要考查铝合金时效硬化处理过程中晶间沉淀相的形成及其对晶粒边界成分和电位的影响。
解题核心思路:
- 时效硬化机制:Cu原子从Al基体中析出形成CuAl₂沉淀,导致周围区域Cu浓度降低,形成贫铜区。
- 电位差异:Al的电位低于Cu,贫铜区(Al含量相对较高)的电位更低,易成为腐蚀的阳极区域。
破题关键点:
- 明确析出相(CuAl₂)的成分与周围区域的成分变化关系。
- 结合金属活动性顺序,判断不同成分区域的电位高低。
析出相的形成与成分变化
在时效硬化过程中,溶解在Al基体中的Cu原子逐渐析出,形成CuAl₂沉淀。由于Cu原子优先在晶粒边界富集并析出,导致周围区域的Cu浓度降低,形成贫铜区。
电位分析
- Al的电位低于Cu(标准电极电位:Al约为-1.66 V,Cu为+0.34 V)。
- 贫铜区中Al的比例相对较高,整体电位因此更低,易发生电化学腐蚀。
选项辨析
- 选项C正确:晶粒边界形成贫铜区,电位最低。
- 错误选项分析:
- A、B混淆了析出相与周围区域的关系(析出相含Cu,但周围区域是贫铜)。
- D错误地认为贫铜区电位最高,与金属活动性顺序矛盾。