脫脂時(shí)間的延長(zhǎng)與脫脂溫度的升高對(duì)6063G鋁鎂合金管 管母線具有相類似的影響規(guī)律,即脫脂時(shí)間越長(zhǎng),合金表面出現(xiàn)斑點(diǎn)、香港附近斑塊腐蝕的可能性越大,斑點(diǎn)、香港附近斑塊腐蝕的影響程度也越來(lái)越深。一般脫脂時(shí)間應(yīng)為3min(對(duì)200g/L的H2SO4而言),脫脂時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)都會(huì)使型材表面出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,為后續(xù)的陽(yáng)極氧化處理留下隱患。關(guān)于脫脂時(shí)間的影響作用可從以下兩方面介釋:(1)脫脂液中的Cl-有擴(kuò)大斑點(diǎn)和斑塊腐蝕的趨勢(shì),而且其濃度越高,影響越甚,這種情況下,如果脫脂時(shí)間超過(guò)正常值,負(fù)面作用就更為嚴(yán)重；(2)隨著脫脂時(shí)間的延長(zhǎng),合金中的微量元素會(huì)部分溶解,致使型材表面出現(xiàn)凹凸不平的腐蝕缺陷。2堿洗堿洗是預(yù)處理工藝中關(guān)鍵的步驟,堿洗劑以及添加劑,反應(yīng)溫度、香港附近時(shí)間等不同程度地影響著鋁型材的表面質(zhì)量。當(dāng)堿洗劑和添加劑選定之后,影響堿洗效果的因素是堿洗溫度和堿洗時(shí)間。2.1溫度的影響堿洗時(shí)的反應(yīng)活化能約46kJ/mol,這個(gè)數(shù)值一般不隨蝕洗條件的變化而改變,但反應(yīng)速度卻會(huì)因溫度升高而加快(溫度每升高10℃,速度就增加一倍)。文獻(xiàn)研究表明:堿洗時(shí)反應(yīng)溫度過(guò)高會(huì)使鋁型材表面產(chǎn)生“干涸斑點(diǎn)”缺陷。當(dāng)堿洗溫度較高時(shí)(高于70℃),堿液反應(yīng)速度非常快,型材從堿洗槽移出時(shí),會(huì)有大量的堿液附集在其表面,由于此時(shí)型材表面仍然保持較高溫度,所以蝕洗速度仍然很高,殘留有堿液的區(qū)域迅速干涸后出現(xiàn)Al2O3斑點(diǎn),而且這些斑點(diǎn)在后續(xù)處理中很難。另外,由于堿洗溫度高,反應(yīng)速度快,溶解下來(lái)的Zn2＋、香港附近Fe3＋亦能在較短時(shí)間內(nèi)以溶解2再沉積方式進(jìn)一步加劇局部腐蝕。一般堿洗溫度保持在50℃左右較為合適,既能保證堿洗質(zhì)量,又能防止腐蝕斑點(diǎn)塊的發(fā)生。2.2時(shí)間的影響堿洗時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)處理效果有著至關(guān)重要的作用,對(duì)于在50℃,用NaOH(50g/L)作為堿洗劑的條件下,時(shí)間一般取2min為宜。堿洗時(shí)間太短,達(dá)不到除氧化膜及活化表面的效果；時(shí)間過(guò)長(zhǎng),不僅增加鋁的損耗量,而且有可能將潛在的缺陷擴(kuò)大,造成產(chǎn)品報(bào)廢。3水洗水洗的質(zhì)量對(duì)合金的陽(yáng)極氧化效果有很大影響,由酸槽、香港附近堿槽帶入的大量雜質(zhì)離子以及較低或較高的pH值都會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕,特別是對(duì)點(diǎn)蝕敏感的氯離子,因其自催化作用很容易在不完整的鈍化膜上產(chǎn)生腐蝕斑點(diǎn)。所以,應(yīng)注意預(yù)處理過(guò)程中的水洗質(zhì)量,在保證充分水洗的情況下,還要適當(dāng)控制水洗液中的氯離子含量。3.1時(shí)間的影響隨著水洗時(shí)間的延長(zhǎng),鋁型材表面斑塊腐蝕大大加劇,腐蝕面積也有所增大。顯微鏡下觀察水洗試樣,發(fā)現(xiàn)斑點(diǎn)腐蝕隨水洗時(shí)間的變化沒(méi)有明顯的規(guī)律性,但斑塊腐蝕受水洗時(shí)間的影響顯著,即水洗時(shí)間超過(guò)正常值越多,斑塊腐蝕的面積越大,顏色也更深。關(guān)于水洗時(shí)間的確定隨處理工序的不同而略有差別,一般脫脂與中和工序后的水洗時(shí)間比堿洗后的稍長(zhǎng),但均以不超過(guò)2min為宜,以免型材表面出現(xiàn)斑塊缺陷。另外,若水洗方式改為沖洗,便能有效地防止表面斑塊腐蝕。3.2氯離子的影響研究發(fā)現(xiàn),水洗液中的Cl-有誘發(fā)斑塊腐蝕的作用。當(dāng)水洗液中無(wú)Cl-存在時(shí),型材表面幾乎沒(méi)有出現(xiàn)斑塊腐蝕,只有零星的少量斑點(diǎn)腐蝕；當(dāng)水洗液中加入0.1g/L的Cl-后,型材表面出現(xiàn)了明顯的斑塊腐蝕區(qū)域,但面積不大,腐蝕程度較淺；當(dāng)Cl-達(dá)到0.3g/L時(shí),型材表面出現(xiàn)了大量的斑塊腐蝕,且呈片狀連續(xù)分布。4中和堿洗過(guò)程溶解鋁,但合金中許多第二相組分不能溶解,這些物質(zhì)堿洗后殘留于金屬表面。另外,一些合金元素如Zn、香港附近Si等雖溶于堿,但蝕洗時(shí)會(huì)重新積存于合金表面,所以在陽(yáng)極氧化前必須進(jìn)行中和,以表面殘留的雜質(zhì)。要想獲得良好的中和效果,下面兩點(diǎn)很重要:一是適當(dāng)控制中和溫度,避免因溫度過(guò)高或過(guò)低出現(xiàn)表面缺陷；二是嚴(yán)格控制中和液中的Fe3＋濃度,減少因Fe3＋的氧化性引起的斑點(diǎn)腐蝕。4.1溫度的影響溫度是中和過(guò)程的重要因素,它直接影響中和反應(yīng)的速度。溫度過(guò)低,反應(yīng)不徹底,金屬表面的殘留雜質(zhì)很難干凈,尤其在冬季作業(yè),更應(yīng)注意溫差的影響；溫度過(guò)高,鋁的溶解速度較快,為斑點(diǎn)腐蝕的擴(kuò)展準(zhǔn)備了條件。一般反應(yīng)溫度控制在20℃較為理想,對(duì)于新配制的酸液(特別是H2SO4),應(yīng)冷卻到需要溫度再進(jìn)行中和反應(yīng)。4.2 Fe3＋的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硫酸中和液中Fe3＋的存在,它在一定程度上加速了斑點(diǎn)腐蝕,同時(shí)還能誘發(fā)、香港附近加劇斑塊腐蝕的發(fā)展。當(dāng)H2SO4中Fe3＋很少時(shí),金屬表面的斑點(diǎn)、香港附近斑塊腐蝕很少,反應(yīng)較均勻；當(dāng)H2SO4中Fe3＋的濃度達(dá)到0.1g/L時(shí),金屬表面開始出現(xiàn)斑點(diǎn)腐蝕,并且有散亂的斑塊腐蝕分布；當(dāng)Fe3＋的濃度提高到0.3g/L時(shí),斑點(diǎn)腐蝕的數(shù)目和斑塊腐蝕的面積均明顯增加,型材表面質(zhì)量很差。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)Fe3＋濃度很高時(shí),H2SO4中和液的氧化性就很強(qiáng)(因Fe3＋的氧化性很強(qiáng)),致使中和過(guò)程中鋁的溶解速度加劇,鋁型材的表面質(zhì)量較差。5結(jié)束語(yǔ)預(yù)處理工藝雖然是陽(yáng)極氧化處理前的輔助工序,但對(duì)鋁型材的表面質(zhì)量有著不可低估的作用。各廠家應(yīng)從自身的情況出發(fā),制定出切實(shí)可行的預(yù)處理工藝參數(shù),以提高鋁型材的表面處理質(zhì)量。 [轉(zhuǎn)載需保留出處 –

管型母線 系列產(chǎn)品：6063G（6063）鋁鎂合金管母線，LF21（3A21）鋁錳合金管母線，LDRE（6R05）鋁鎂硅合金管母線，6Z63（6063-Zr）耐熱鋁合金管母線 ，6063鋁鎂合金管管形母線、香港同城6063G鋁鎂合金管形母線、香港同城LF-21鋁錳合金管形母線、香港同城3A12鋁錳合金管形母線、香港同城LDRE鋁鎂硅合金管形母線、香港同城6R05鋁鎂硅合金管形母線、香港同城6Z63耐熱鋁合金管形母線腐蝕及6000系鋁合金的晶間腐蝕- 來(lái)源： 互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布人: rlc666 大中小摘要： 鋁及鋁合金的腐蝕主要有點(diǎn)蝕、香港同城晶間腐蝕、香港同城應(yīng)力腐蝕開裂、香港同城層狀腐蝕等。鋁雖具有相當(dāng)高的抗腐蝕性能，但不管什么金屬材料，也不管它有多高的抗蝕性，在使用中總會(huì)或多或少地產(chǎn)生腐蝕損耗。每年鋁的腐蝕損耗約為當(dāng)年鋁產(chǎn)量的0.5％。6000系合金在變形鋁合金中是產(chǎn)量 的，它的抗腐蝕性能雖不如1000系、香港同城3000系、香港同城5000系鋁合金，但卻比2000系及7000系鋁合金大得多。6000系合金的晶間傾向也比較大，對(duì)重要結(jié)構(gòu)用的6000系鋁合金材料應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕敏感性評(píng)估。鋁及鋁合金的腐蝕主要有點(diǎn)蝕、香港同城晶間腐蝕、香港同城應(yīng)力腐蝕開裂、香港同城層狀腐蝕等。鋁雖具有相當(dāng)高的抗腐蝕性能，但不管什么金屬材料，也不管它有多高的抗蝕性，在使用中總會(huì)或多或少地產(chǎn)生腐蝕損耗。每年鋁的腐蝕損耗約為當(dāng)年鋁產(chǎn)量的0.5％。6000系合金在變形鋁合金中是產(chǎn)量 的，它的抗腐蝕性能雖不如1000系、香港同城3000系、香港同城5000系鋁合金，但卻比2000系及7000系鋁合金大得多。6000系合金的晶間傾向也比較大，對(duì)重要結(jié)構(gòu)用的6000系鋁合金材料應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕敏感性評(píng)估。根據(jù)慣用的估算方法，每年中國(guó)因腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占GDP（國(guó)民生產(chǎn)總值）的3％，因腐蝕消耗的鋼材為年產(chǎn)量的1/3左右，其中約占總產(chǎn)量的1/10是不可回收利用的。鋁及鋁合金的抗腐蝕性能比鋼高得多，腐蝕損耗也比鋼小得多。2020年，中國(guó)原鋁產(chǎn)量3730萬(wàn)噸，照此估算，鋁的腐蝕損耗約18.65萬(wàn)噸。鋁腐蝕的分類從腐蝕的形貌看，鋁的腐蝕可分為腐蝕和局部腐蝕，前者又稱均勻腐蝕，也稱整體腐蝕，是指與環(huán)境相接觸的材料表面均勻腐蝕而受到損耗。鋁在堿性溶液中的腐蝕就是典型的均勻腐蝕，如堿洗，腐蝕結(jié)果是鋁表面以近似相同的速率變薄，質(zhì)量減輕。但應(yīng)當(dāng)指出， 的均勻腐蝕是不存在的，厚度的減薄各處不盡相同。局部腐蝕是指腐蝕的發(fā)生局限在結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域或部位上，又可分為如下幾類：1.點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕發(fā)生在金屬表面極為局部的區(qū)域內(nèi)或部位上，造成洞穴或坑點(diǎn)并向內(nèi)部擴(kuò)展，甚至造成穿孔。若坑口直徑小于點(diǎn)穴深度時(shí)，稱為點(diǎn)蝕；若坑口直徑大于坑的深度時(shí)，可稱為坑蝕。實(shí)際上，點(diǎn)蝕與坑蝕并無(wú)嚴(yán)格界限。鋁在含氯化物的水溶液中所發(fā)生的為典型的點(diǎn)腐蝕。在鋁的腐蝕中，點(diǎn)腐蝕常見，是由于鋁的某一區(qū)域的電位與基體電位不同引起的，或由電位與鋁基體電位不同的雜質(zhì)存在引起的。2.晶間腐蝕此種腐蝕是在晶粒或晶體本身未受到明顯侵蝕情況下，發(fā)生在金屬或合金晶界處的一種選擇性腐蝕，會(huì)使材料力學(xué)性能劇降，以致造成結(jié)構(gòu)損壞或事故。晶間腐蝕原因是在某些條件下晶界很活潑，如晶界處有雜質(zhì)，或晶界處某一合金元素增多或減少，也就是說(shuō)晶界上必須有一層薄薄的對(duì)鋁的其余部分呈電負(fù)性的區(qū)域，它優(yōu)先腐蝕。高純鋁在鹽酸中及高溫水中可發(fā)生這類腐蝕，AI-Cu、香港同城AI-Mg-Si、香港同城Al-Mg、香港同城Al-Zn-Mg 合金都對(duì)晶間腐蝕敏感。3.電偶腐蝕電偶腐蝕也是鋁的一種特征性腐蝕形態(tài)。當(dāng)一種不太活潑的金屬和一種比較活潑的金屬如鋁（陽(yáng)極）在同一環(huán)境中相接觸時(shí)或有導(dǎo)體相聯(lián)時(shí)，形成電偶并引起電流的流動(dòng)，從而造成電偶腐蝕。電偶腐蝕又稱雙金屬腐蝕或接觸腐蝕。鋁的自然電位很負(fù)，當(dāng)鋁與其它金屬接觸時(shí)，鋁總是呈陽(yáng)極，腐蝕加速，幾乎所有鋁及鋁合金都無(wú)法避免電偶腐蝕。相接觸的兩種金屬的電位差愈大，電偶腐蝕也愈嚴(yán)重。應(yīng)特別注意的是，在電偶腐蝕中，面積因素極為重要，大陰極和小陽(yáng)極是不利的搭配。4.縫隙腐蝕同種或異種金屬相接觸，或金屬與非金屬相接觸，就會(huì)形成縫隙，就會(huì)在縫隙處或其鄰近處產(chǎn)生腐蝕，縫隙外沒(méi)有腐蝕，是由于縫隙內(nèi)氧的缺乏引起的，因?yàn)榇藭r(shí)形成濃差電池。縫隙腐蝕與合金種類幾乎無(wú)關(guān)，即使非常耐蝕的合金也會(huì)發(fā)生。縫隙頂端酸性環(huán)境是腐蝕原動(dòng)力，是沉積物（垢）下腐蝕的一種，6063合金建筑鋁型材表面灰漿下腐蝕是一種極為普通的垢下縫隙腐蝕。法蘭連接面、香港同城螺母緊固面、香港同城搭接面、香港同城焊縫氣孔、香港同城銹層下與沉層在金屬表面的淤泥、香港同城積垢、香港同城雜質(zhì)等都會(huì)引發(fā)縫隙腐蝕。5.應(yīng)力腐蝕開裂應(yīng)力腐蝕開裂是拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共存時(shí)引起的腐蝕開裂。應(yīng)力可以是外加的，也可以是金屬內(nèi)部的殘余應(yīng)力，后者可能產(chǎn)生于加工制造時(shí)的形變，也可以產(chǎn)生于淬火時(shí)的劇烈溫度變化，還可能是內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變引起體積變化造成的。鉚接、香港同城螺栓緊固、香港同城壓入配合、香港同城冷縮配合造成的應(yīng)力也是殘余應(yīng)力，當(dāng)金屬表面的拉應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度Rpo.2時(shí)就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，2000系及7000系鋁合金厚板在淬火時(shí)都會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)在時(shí)效處理前通過(guò)預(yù)拉伸，以免加工航空器零件時(shí)產(chǎn)生變形或甚至帶到零件中去。6.層狀腐蝕該腐蝕又稱剝層、香港同城剝落、香港同城成層腐蝕，可簡(jiǎn)稱剝蝕，是2000系、香港同城5000系、香港同城6000系及7000系合金的一種特殊的腐蝕形態(tài)，多見于擠壓材，一旦發(fā)生可像云母一樣一層一層地往下剝離。7.絲狀腐蝕這是一種可在鋁材漆膜或其他涂層下呈蠕蟲狀發(fā)展的腐蝕，但未發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極氧化膜下的這種腐蝕，一般發(fā)生于航空器鋁結(jié)構(gòu)件與建筑或結(jié)構(gòu)鋁件涂層之下。絲狀腐蝕與材料成分、香港同城涂覆前預(yù)處理和環(huán)境因素有關(guān)。環(huán)境因素是指溫度、香港同城濕度、香港同城氯化物等。6000系合金的晶間腐蝕在當(dāng)今應(yīng)用的變形鋁合金中，應(yīng)用廣的是熱處理可強(qiáng)化的6000系合金，它們是一類Al-Mg-Si系與Al-Mg-Si-Cu系合金。2018年在美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)（TheAluminum Association，Inc.）公司注冊(cè)的常用及非常用合金共706個(gè)，其中6000系合金多，有126個(gè)，占18％，在建筑工業(yè)、香港同城結(jié)構(gòu)領(lǐng)域與交通運(yùn)輸裝備方面獲得了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗鼈冇辛己玫某尚渭庸ば阅堋⑾愀弁沁m中的強(qiáng)度與的抗腐蝕性能。可是如果合金成分配比不恰如其分，或熱處理參數(shù)選擇不當(dāng)，或加工成形欠妥，那么在含氯的環(huán)境中就會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕（IGC）。在多數(shù)情況下，晶間腐蝕出現(xiàn)于含少量銅和Si/Mg 高的合金中，通常大多數(shù)含銅合金的銅含量都不大于0.4％，只有6013、香港同城6113、香港同城6056、香港同城6156等4個(gè)合金的銅含量高達(dá)1.1％，向Al-Mg-Si合金加銅是為提高合金的力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，凡是有晶間腐蝕敏感性的合金，用高分辨率掃描透射電鏡觀察時(shí)，往往發(fā)現(xiàn)有富銅的偏析層和陰極性Q相沉淀物。Q相是一種四元金屬間相，分子式為Cu2Mg8 Si5Al4，沿著晶界析出，使鄰近的固溶體發(fā)生陽(yáng)極溶解，形成無(wú)析出物帶（precipitate free zone）。晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)在確定鋁合金的晶間腐蝕敏感性時(shí)，常用檢驗(yàn)方法有兩種：現(xiàn)場(chǎng)（野外）試驗(yàn)（fieldtest）與加速沉浸試驗(yàn)。在加速試驗(yàn)時(shí)，為了加快腐蝕進(jìn)行，往往采用含有鹽酸的氯化鉀溶液（ISO 11846MethodB）或加有過(guò)氧化氫的氯化鉀溶液（ASTMG110）。試驗(yàn)后對(duì)試樣橫截面進(jìn)行金相觀察或測(cè)定其力學(xué)性能損失。ISO11846加速試驗(yàn)結(jié)果與海洋氣氛現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果有著高度的一致性，可是晶間腐蝕敏感性鋁材在加速試驗(yàn)時(shí)，在靠近試樣表面的幾乎所有晶界都發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕（均勻晶間腐蝕），而現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試樣表面僅在有限的地區(qū)發(fā)生腐蝕（局部腐蝕）。盡管如此，加速試驗(yàn)仍是能準(zhǔn)確地判斷材料是否有晶界腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)方法。汽車工業(yè)常常按ISO 11846 Method B標(biāo)準(zhǔn)判斷6000系鋁合金是否有晶間腐蝕。按此標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)，首先將小試樣（表面積＜20cm2）全浸于室溫酸性氯化鈉溶液（pH＝1）中24h，然后進(jìn)行金相檢驗(yàn)，以確定腐蝕類型，點(diǎn)蝕還是晶間腐蝕，還待確定：腐蝕破壞表面百分?jǐn)?shù)和 腐蝕深度。近的研究顯示，允許對(duì)試驗(yàn)條件做一些較大的變動(dòng)，不會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)性有大的影響。特別是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電解質(zhì)體積對(duì)試樣表面積之比不得小于5ml/cm2，否則對(duì)晶間腐蝕速度的影響甚大。試樣表面發(fā)生腐蝕的條件是必須存在陰極反應(yīng)（析出氫，氧減少），試驗(yàn)溶液的pH值隨著時(shí)間延長(zhǎng)而上升，使電解質(zhì)腐蝕下降。在8系列變形鋁合金中，6000系合金是一類Al-Mg-Si（Cu，Zn）系合金，易發(fā)生晶間腐蝕的合金之一，也就是說(shuō)該系合金有相當(dāng)強(qiáng)的晶間腐蝕敏感性。為了檢驗(yàn)6000系合金晶間腐蝕傾向，一個(gè)有效的方法是在ISO 11846標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)后進(jìn)行堿液浸蝕再進(jìn)行除污處理，除污處理用濃硝酸液。不過(guò)在溫度50℃-60℃、香港同城濃度（5-10）wt％的NaOH溶液中浸蝕2min-5min，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有所影響。一種有效的替代堿浸蝕的工藝是用硝酸/ 溶液，能有效地表面上富鐵原生質(zhì)點(diǎn)上的鋁。大家知道，鋁質(zhì)點(diǎn)能加速鋁合金在氯化物溶液的腐蝕，因?yàn)樗鼈兪蔷植康娘@微陰極，同時(shí)這些質(zhì)點(diǎn)還是晶間腐蝕（IGC）的發(fā)源地。與在堿液中的腐蝕相比，合金在硝酸/氟化物液中的腐蝕緩慢一些。6000系合金既是一類應(yīng)用廣、香港同城產(chǎn)量 、香港同城品種（牌號(hào)）多的變形鋁合金，也是晶間腐蝕敏感性大的變形合金之一，但是只要生產(chǎn)中嚴(yán)格遵守工藝規(guī)范特別是熱處理工藝，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制作精良，這種腐蝕完全可以避免。6000系合金結(jié)構(gòu)、香港同城零部件的晶間腐蝕敏感性還與其工作環(huán)境密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，宜給予充分注意。