影響鋁合金應力腐蝕的主要因素
發(fa)布(bu)日期：2016-05-05
金屬(shu)材料產(chan)生(sheng) SCC 需具備三個條件:(1) 材料對SCC 敏感;(2)在特定的腐蝕(shi)(shi)環境(jing)中(zhong)服役(對鋁合金而言,在鹽(yan)水介(jie)質(zhi)或腐蝕(shi)(shi)氣氛中(zhong));(3)受到拉應力(li).影(ying)響鋁合金應力(li)腐蝕(shi)(shi)的因素(su)主要有環境(jing)因素(su)、冶金因素(su)和(he)應力(li)因素(su). 三者之間相互聯系和(he)相互影(ying)響.
1、環境因素
影響鋁合金應力腐蝕的環境(jing)因素主要有:離子種類、離子濃度、溶液 pH 值、氧(yang)氣及其它氣體、緩蝕劑(ji)、環境(jing)溫(wen)度、環境(jing)壓力等.
在研究了在不(bu)同大氣環(huan)境(jing)中2A12 和7A04兩種鋁(lv)合金(jin)的應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)情況,發(fa)現鋁(lv)合金(jin)在不(bu)同環(huan)境(jing)中應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性不(bu)同,在海洋環(huan)境(jing)中較(jiao)為敏感.海洋環(huan)境(jing)中含有大量鹽(yan)分,Cl- 會穿過(guo)鋁(lv)合金(jin)表(biao)面(mian)的保護膜(mo)進(jin)入內(nei)部,對(dui)其(qi)產生(sheng)腐(fu)蝕(shi)(shi).
實驗表(biao)明(ming)(ming),當HNO3溶(rong)(rong)液的質量濃度在 20%~40%之間時,鋁合(he)金(jin)(jin)的腐蝕(shi)加(jia)劇,在濃度為35%左(zuo)右時鋁合(he)金(jin)(jin)腐蝕(shi)速率達到最高點. 而在濃HNO3溶(rong)(rong)液中,鋁合(he)金(jin)(jin)的應力腐蝕(shi)并不明(ming)(ming)顯,出現這種(zhong)現象的原因是由于在鋁合(he)金(jin)(jin)表(biao)面(mian)形成了一層致密的氧化膜,阻(zu)止了HNO3 的進一步(bu)腐蝕(shi).
2 、冶金因素
冶金(jin)(jin)因素(su)主(zhu)要(yao)包括鑄造方(fang)式、加工方(fang)式和熱處(chu)金(jin)(jin)應(ying)力腐蝕的影響, 發現(xian)陰(yin)極(ji)極(ji)化(hua)使(shi)鋁合金(jin)(jin)應(ying)力腐蝕敏感(gan)性增大, 摩(mo)擦攪拌焊接的應(ying)力腐蝕敏感(gan)性比熔焊的低.
一般認為(wei)(wei)經適(shi)當處理的(de)6061-T6和(he)3004鋁合金(jin)(jin)不會出現 SCC.冶金(jin)(jin)因(yin)素的(de)不同(tong)改(gai)變了鋁合金(jin)(jin)表面(mian)膜的(de)類型,并造成鋁合金(jin)(jin)內部組織(zhi)的(de)不同(tong)和(he)晶體結構(gou)的(de)變化(hua), 從而影響了鋁合金(jin)(jin)的(de)電化(hua)學行(xing)為(wei)(wei)和(he)力學行(xing)為(wei)(wei), 導致鋁合金(jin)(jin)應力腐蝕敏感性不同(tong).
3 、應力因素
應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)因(yin)(yin)素主要(yao)包(bao)括載荷類型、載荷大小、加載方向(xiang)、加載速度等.就(jiu)SCC而言(yan),應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)方向(xiang)必須(xu)與晶界相垂直,以便(bian)能(neng)夠使其分離.產生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)關鍵因(yin)(yin)素之一就(jiu)是(shi)要(yao)有應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)作用.而不同的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)作用會(hui)產生(sheng)不同的(de)效果, 交(jiao)變應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和環境共(gong)同作用產生(sheng)腐(fu)蝕(shi)疲勞, 它和固(gu)定應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)產生(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)破裂通(tong)常(chang)有明顯區別. 通(tong)常(chang)腐(fu)蝕(shi)疲勞比應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)產生(sheng)的(de)后果更嚴(yan)重. 此外(wai), 加載速度的(de)不同也(ye)會(hui)影響鋁合金(jin)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感性.
