English

【致远科技】铝合金的常见腐蚀形式

更新时间:2023-11-22 15:33:28 作者: 来源:(内容与图片来源于网络,如有侵权请与我们联系,我们会在第一时间删除。) 点击:
一、铝合金的点蚀
 

 
 
点蚀是铝合金常见的腐蚀形态,在大气、淡水、海水和其他一些中性和近中性水溶液中都会发生点蚀。
 
引起铝合金点蚀应具备三个条件:
 

 
1、水中必须含有能破坏钝化膜的离子,如Cl离子及其他卤素离子;
 
2、水中必须含有能抑制全面腐蚀的离子,如
 

等;
 
3、水中必须含有能促进阴极反应的氧化剂,如Cu2+等,因为铝合金在中性溶液中的点蚀是阴极控制过程。
 
防止铝合金产生点蚀的方法:
 
1、消除介质中产生点蚀的有害成分,如尽可能去除溶解氧、氧化物离子或氯气等;
 
2、采用纯铝或耐点蚀性能较好的Al-Mn,Al-Mg合金;
 
3、对Al-Cu等耐蚀性能不好的合金,可采用包覆纯铝或Al-Mg合金层的措施。
 
二,铝合金的晶间腐蚀
 
 

 
 
Al-Cu、Al-Cu-Mg,Al-Zn-Mg合金及镁含量大于3%的Al-Mg合金常因热处理不当引起晶间腐蚀。Al-Cu和Al-Cu-Mg合金热处理时在晶界上连续析出富铜的CuAl2相时,则在邻近CuAl2相的晶界固溶体中贫铜,因晶界贫铜区电位低,为阳极,发生腐蚀,即晶间腐蚀。取决于合金成分,析出相(CuAl2)相对于基体可以是阴极,析出相(Mgzn2)也可以是阳极。
 
对于Al-Zn-Mg和镁含量大于3%的Al-Mg合金,由于热处理不当而在晶界析出的MgZn2或MgsAl相,其电极电位比晶粒本身低,作为阳极,使析出物本身发生溶解,也造成晶间腐蚀。镁含量小于3%的Al-Mg合金,因MgsAlg相数量少,不会在晶界上连续析出,因此不产生晶间腐蚀倾向。
 
Al-Mn及Al-Mg-Si合金的析出相为MnAl6,及Mg2Si,它们的电化学性质与基体相近,故没有晶间腐蚀倾向。若Al-Mg-Si合金中硅含量与镁含量的比值大于形成MgSi相所需的比值时,过剩硅在晶界析出,将使合金产生晶间腐蚀。
 

 
具有晶间腐蚀倾向的合金,在工业大气、海洋大气和海水中都可能产生晶间腐蚀。通过适当的热处理消除有害相在晶界的连续析出,可以消除晶间腐蚀倾向。
 
三、铝合金的应力腐蚀
 

 
 
在航空、航天、化工、造船等工业中,对于纯铝和低强度铝合金,一般不产生应力腐蚀。
 
容易产生应力腐蚀破裂的主要是高强度铝合金,如Al-Cu,Al-Cu-Mg、镁含量大于5%的Al-Mg合金、Al-Zn-Mg及Al-Zn-Mg-Cu高强度铝合金等。
 
铝合金应力腐蚀破裂特征是晶间破裂,这说明铝合金应力腐蚀与晶间腐蚀有关。能引起铝合金晶间腐蚀的因素,再加上应力的作用,就可能导致应力腐蚀破裂。
 
铝合金在大气中,特别是海洋大气中和海水中常产生应力腐蚀破裂。温度、湿度、CL浓度越高,pH值越低,越易发生应力腐蚀破裂。此外,在不含Cl的高温水和蒸气中也会发生应力腐蚀破裂。应力越高,越容易发生应力腐蚀破裂。含铜、镁、锌量高的铝合金应力腐蚀敏感性最高。时效处理使应力腐蚀敏感性提高,但过时效,则应力腐蚀敏感性消失。
 
合金成分对铝合金应力腐蚀的影响比较复杂。三元或三元以上的铝合金耐应力腐蚀能力不仅与合金元素添加量有关,还与它们的比值有关。比如,Al-Mg-Zn合金中加入一定量的Cu时,对合金的应力腐蚀性能影响不同,主要由合金中Zn、Mg含量来确定。
 
电位对应力腐蚀的影响只有在中性介质中比较明显。在中性溶液中,阴极极化可以抑制应力腐蚀,阳极极化则增大裂纹扩展速度,在强碱性溶液中,电位的变化对应力腐蚀影响不大。
 
防止或消除铝合金应力腐蚀可采取的措施:
 
1、热处理消除应力;
2、采用合金化方式,
 
如加入微量Mn、Cr、V、Zr、Mo等元素,改善抗拉应力腐蚀性能;
 
3、喷丸处理,改善表面应力状态;
 
4、表面包覆,涂层保护;
 
5、电化学保护等。
 
四、铝及铝合金的接触腐蚀
 

 
铝及铝合金电位很低,当它们与其他金属材料接触时,在腐蚀介质中形成电偶,常引起铝和铝合金的腐蚀,称为接触腐蚀或电偶腐蚀。
 
常用合金只有镁、锌或镉,比铝的电位低,所以铝合金与其他大多数金属接触都会引起加速腐蚀。例如,铝和电位高又不易极化的铜接触就是危险的。
 
为了防止接触腐蚀,当铝和铝合金必须与其他电位较高的金属材料组装在一起时,要注意电绝缘。
 
五、铝合金的剥层腐蚀
 

 

 

剥层腐蚀是形变铝合金的一种特殊腐蚀形态,此时形变铝合金像云母似的一层一层地剥离下来。Al-Cu-Mg合金产生剥蚀的情况最多,其他还有Al-Mg系、Al-Mg-Si系和Al-Zn-Mg系合金。剥蚀多见于挤压材,通常认为剥蚀与组织有关,是由于挤压材表面已再结晶的表层不受腐蚀,但再结晶层以下的金属要发生腐蚀,因而使表层剥蚀。减轻或消除铝合金剥蚀的主要措施:一是添加细化晶粒的过渡族金属元素Cr、Mn、B等,抑制和减缓析出相沿晶界沉淀以及促进其在晶内外均匀分布,破坏腐蚀发展的阳极通道;二是加入能减小相间电位差的元素,如在Al-Mg合金中加入一定的Zn;三是适当的热处理工艺;四是采用牺牲阳极的阴极保护。
 
来源:机械小众

广州致远新材料科技有限公司是一家以生产铝合金锭和锌合金锭为主,集科研、生产、营销为一体的有色金属合金制造企业,获得“国家高新技术企业”的认定,拥有自己的金属材料研究所,,并被认定为“广州市企业研发机构”、“广东省铝合金新材料工程技术研究中心”、“省专精特新中小企业”、“省知识产权示范企业”。可按国家标准以及美国、日本、欧盟等国家和地区的标准生产铝合金材料和锌合金材料,并能按照客户特定要求,研发生产特殊性能的铝合金和锌合金材料。欢迎广大客商洽谈合作,共同发展!

地址:广东省广州市南沙区大岗镇新沙村沙东街268号;
热线:+86-020-84999669、+86-020-84995959、+86-020-34931118;
传真:+86-020-84995353;
电邮:zyalloy@zyalloy.com