宣布时间：2022-01-21点击：2144
凭据习用的估算要领 ，每年中国因腐化造成的直接经济损失约占GDP（国民生产总值）的3% ，因腐化消耗的钢材为年产量的1/3左右 ，其中约占总产量的1/10是不可接纳利用的。铝及铝合金的抗腐化性能比钢高得多 ，腐化损耗也比钢小得多 ，但不管什么金属质料 ，也不管它有多高的抗蚀性 ，在使用中总会或多或少地爆发腐化损耗。每年铝的腐化损耗约为当年铝产量的0.5%。2020年 ，中国原铝产量3730万吨 ，照此估算 ，铝的腐化损耗约18.65万吨。
铝及铝合金的腐化主要有点蚀、晶间腐化、应力腐化开裂、层状腐化等。6000系合金在变形铝合金中是产量***大的 ，它的抗腐化性能虽不如1000系、3000系、5000系铝合金 ，但却比2000系及7000系铝合金要高得多。6000系合金的晶间倾向也比较大 ，对重要结构用的6000系铝合金质料应进行晶间腐化敏感性评估。
一、铝腐化的分类
从腐化的形貌看 ，铝的腐化可分为***腐化和局部腐化 ，前者又称均匀腐化 ，也称整体腐化 ，是指与情况相接触的质料外貌均匀腐化而受到损耗。铝在碱性溶液中的腐化就是典范的均匀腐化 ，如碱洗 ，腐化结果是铝外貌以近似相同的速率变薄 ，质量减轻。但应当指出 ，绝对的均匀腐化是不保存的 ，厚度的减薄各处不尽相同。局部腐化是指腐化的爆发局限在结构的特定区域或部位上 ，又可分为如下几类：
01.点蚀
点蚀爆发在金属外貌极为局部的区域内或部位上 ，造成窟窿或坑点并向内部扩展 ，甚至造成穿孔。若坑口直径小于点穴深度时 ，称为点蚀；若坑口直径大于坑的深度时 ，可称为坑蚀。实际上 ，点蚀与坑蚀并无严格界限。
铝在含氯化物的水溶液中所爆发的为典范的点腐化。在铝的腐化中 ，点腐化***常见 ，是由于铝的某一区域的电位与基体电位差别引起的 ，或由电位与铝基体电位差别的杂质保存引起的。
02.晶间腐化
此种腐化是在晶�；蚓遄约何词艿矫飨郧质辞榭鱿� ，爆发在金属或合金晶界处的一种选择性腐化 ，会使质料力学性能剧降 ，以致造成结构损坏或事故。
晶间腐化原因是在某些条件下晶界很生动 ，如晶界处有杂质 ，或晶界处某一合金元素增多或减少 ，也就是说晶界上必须有一层薄薄的对铝的其余部分呈电负性的区域 ，它优先腐化。高纯铝在盐酸中及高温水中可爆发这类腐化 ，AI-Cu、AI-Mg-Si、Al-Mg、Al-Zn-Mg合金都对晶间腐化敏感。
03.电偶腐化
电偶腐化也是铝的一种特征性腐化形态。当一种不太生动的金属和一种比较生动的金属如铝（阳极）在同一情况中相接触时或有导体相联时 ，形成电偶并引起电流的流动 ，从而造成电偶腐化。电偶腐化又称双金属腐化或接触腐化。铝的自然电位很负 ，当铝与其它金属接触时 ，铝总是呈阳极 ，腐化加速 ，险些所有铝及铝合金都无法制止电偶腐化。相接触的两种金属的电位差越大 ，电偶腐化也越严重。应特别注意的是 ，在电偶腐化中 ，面积因素极为重要 ，大阴极和小阳极是***倒运的搭配。
04.漏洞腐化
同种或异种金属相接触 ，或金属与非金属相接触 ，就会形成漏洞 ，就会在漏洞处或其邻近处爆发腐化 ，漏洞外没有腐化 ，是由于漏洞内氧的缺乏引起的 ，因为此时形成浓差电池。漏洞腐化与合金种类险些无关 ，纵然很是耐蚀的合金也会爆发。漏洞顶端酸性情况是腐化原动力 ，是沉积物（垢）下腐化的一种 ，6063合金建筑铝型材外貌灰浆下腐化是一种极为普通的垢下漏洞腐化。法兰连接面、螺母紧固面、搭接面、焊缝气孔、锈层下与沉层在金属外貌的淤泥、积垢、杂质等都会引发漏洞腐化。
05.应力腐化开裂
应力腐化开裂是拉应力和特定腐化介质共存时引起的腐化开裂。应力可以是外加的 ，也可以是金属内部的剩余应力 ，后者可能爆发于加工制造时的形变 ，也可以爆发于淬火时的剧烈温度变革 ，还可能是内部结构改变引起体积变革造成的。
铆接、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合造成的应力也是剩余应力 ，当金属外貌的拉应力抵达屈服强度Rp0.2时就会爆发应力腐化开裂 ，2000系及7000系铝合金厚板在淬火时都会爆发剩余应力 ，应在时效处理前通过预拉伸消除 ，以免加工航空器零件时爆发变形或甚至带到零件中去。
06.层状腐化
又称为剥层、剥落、成层腐化 ，可简称为剥蚀 ，是2000系、5000系、6000系及7000系合金的一种特殊的腐化形态 ，多见于挤压材 ，一旦爆发可像云母一样一层一层地往下剥离。
07.丝状腐化
是一种可在铝材漆膜或其他涂层下呈蠕虫状生长的腐化 ，但未发明阳极氧化膜下的这种腐化 ，一般爆发于航空器铝结构件与建筑或结构铝件涂层之下。丝状腐化与质料身分、涂覆前预处理和情况因素有关�Ｇ榭鲆蛩厥侵肝露取⑹取⒙然锏�。
二、6000系合金的晶间腐化
在当今应用的变形铝合金中 ，应用***广的是热处理可强化的6000系合金 ，它们是一类Al-Mg-Si系与Al-Mg-Si-Cu系合金。2018年在美国铝业协会（The Aluminum Association ，Inc.）公司注册的常用及很是用合金共706个 ，其中6000系合金***多 ，有126个 ，占18% ，在建筑工业、结构领域与交通运输装备方面获得了广泛的应用 ，因为它们具有良好的加工成形性能、适中的强度与***的抗腐化性能。但如果合金身分派比不恰当 ，或热处理参数选择不对适 ，或加工成形欠妥 ，那么在含氯的情况中就会泛起晶间腐化。
在大都情况下 ，晶间腐化泛起于含少量铜和Si/Mg高的合金中 ，通常大大都含铜合金的铜含量都不大于0.4% ，只有6013、6113、6056、6156等4个合金的铜含量高达1.1% ，向Al-Mg-Si合金加铜是为提高合金的力学性能。研究发明 ，通常有晶间腐化敏感性的合金 ，用高区分率扫描透射电镜视察时 ，往往发明有富铜的偏析层和阴极性Q相沉淀物。Q相是一种四元金属间相 ，分子式为Cu2Mg8Si5Al4 ，沿着晶界析出 ，使邻近的固溶体爆发阳极溶解 ，形成无析出物带（spancipitate free zone）。
三、晶间腐化敏感性检验
确定铝合金的晶间腐化敏感性常用的检验要领有两种：现�。ㄒ巴猓┦匝椋�fieldtest）与加速陶醉试验。在加速试验时 ，为了加速腐化进行 ，往往接纳含有盐酸的氯化钾溶液（ISO 11846 Method B）或加有过氧化氢的氯化钾溶液（ASTM G110）。试验后对试样横截面进行金相视察或测定其力学性能损失。
ISO 11846加速试验结果与海洋气氛现场试验结果有着高度的一致性 ，但晶间腐化敏感性铝材在加速试验时 ，在靠近试样外貌的险些所有晶界都爆发严重的腐化（均匀晶间腐化） ，而现场试验试样外貌仅在有限的地区爆发腐化（局部腐化）。尽管如此 ，加速试验仍是能准确地判断质料是否有晶界腐化的标准要领。
汽车工业常按ISO 11846 Method B标准判断6000系铝合金是否有晶间腐化。按此标准试验时 ，首先将小试样（外貌积＜20cm2）全浸于室温酸性氯化钠溶液（pH＝1）中24小时 ，然后进行金相检验 ，以确定腐化类型（点蚀照旧晶间腐化） ，另外还需确定腐化破坏外貌百分数和***大腐化深度。
***近的研究显示 ，允许对试验条件做一些较大的变换 ，不会对试验结果再现性有大的影响。特别是标准划定电解质体积对试样外貌积之比不得小于5mL/cm2 ，不然对晶间腐化速度的影响很大。
试样外貌爆发腐化的条件是必须保存阴极反应（析出氢 ，氧减少） ，试验溶液的pH值随着时间延长而上升 ，使电解质腐化下降。在8系列变形铝合金中 ，6000系合金是一类Al-Mg-Si（Cu ，Zn）系合金 ，是***易爆发晶间腐化的合金之一 ，也就是说该系合金有相当强的晶间腐化敏感性。为了检验6000系合金晶间腐化倾向 ，一个***有效的要领是在ISO 11846标准试验后进行碱液浸蚀再进行除污处理 ，除污处理用浓硝酸液。不过在温度50~60℃、质量分数5%~10%的NaOH溶液中浸蚀2~5min ，对试验结果会有所影响。一种有效的替代碱浸蚀的工艺是用硝酸/氢氟酸溶液 ，能有效地清除外貌上富铁原生质点上的铝。各人知道 ，铝质点能加速铝合金在氯化物溶液的腐化 ，因为它们是局部的显微阴极 ，同时这些质点照旧晶间腐化的起源地。与在碱液中的腐化相比 ，合金在硝酸/氟化物液中的腐化要缓慢一些。
6000系合金既是一类应用广、产量大、品种（牌号）多的变形铝合金 ，也是晶间腐化敏感性大的变形合金之一 ，可是只要生产中严格遵守工艺规范 ，特别是热处理工艺 ，结构设计合理 ，制造精良 ，这种腐化完全可以制止。6000系铝合金结构、零部件的晶间腐化敏感性还与其事情情况密切相关 ，在设计结构时 ，宜给予充分注意。
来源：材易通
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