发布时间：2022-01-21点击：2730
根据惯用的估算方法 ，，，，，每年中国因腐蚀造成的直接经济损失约占GDP（国民生产总值）的3% ，，，，，因腐蚀消耗的钢材为年产量的1/3左右 ，，，，，其中约占总产量的1/10是不可回收利用的。。。。。铝及铝合金的抗腐蚀性能比钢高得多 ，，，，，腐蚀损耗也比钢小得多 ，，，，，但不管什么金属材料 ，，，，，也不管它有多高的抗蚀性 ，，，，，在使用中总会或多或少地产生腐蚀损耗。。。。。每年铝的腐蚀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 ，，，，，铝的腐蚀损耗约18.65万吨。。。。。
铝及铝合金的腐蚀主要有点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、层状腐蚀等。。。。。6000系合金在变形铝合金中是产量***大的 ，，，，，它的抗腐蚀性能虽不如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系铝合金材料应进行晶间腐蚀敏感性评估。。。。。
一、铝腐蚀的分类
从腐蚀的形貌看 ，，，，，铝的腐蚀可分为***腐蚀和局部腐蚀 ，，，，，前者又称均匀腐蚀 ，，，，，也称整体腐蚀 ，，，，，是指与环境相接触的材料表面均匀腐蚀而受到损耗。。。。。铝在碱性溶液中的腐蚀就是典型的均匀腐蚀 ，，，，，如碱洗 ，，，，，腐蚀结果是铝表面以近似相同的速率变薄 ，，，，，质量减轻。。。。。但应当指出 ，，，，，绝对的均匀腐蚀是不存在的 ，，，，，厚度的减薄各处不尽相同。。。。。局部腐蚀是指腐蚀的发生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
点蚀发生在金属表面极为局部的区域内或部位上 ，，，，，造成洞穴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发生的为典型的点腐蚀。。。。。在铝的腐蚀中 ，，，，，点腐蚀***常见 ，，，，，是由于铝的某一区域的电位与基体电位不同引起的 ，，，，，或由电位与铝基体电位不同的杂质存在引起的。。。。。
02.晶间腐蚀
此种腐蚀是在晶�；；；；；；；蚓灞旧砦词艿矫飨郧质辞榭鱿� ，，，，，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀 ，，，，，会使材料力学性能剧降 ，，，，，以致造成结构损坏或事故。。。。。
晶间腐蚀原因是在某些条件下晶界很活泼 ，，，，，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 ，，，，，它优先腐蚀。。。。。高纯铝在盐酸中及高温水中可发生这类腐蚀 ，，，，，AI-Cu、AI-Mg-Si、Al-Mg、Al-Zn-Mg合金都对晶间腐蚀敏感。。。。。
03.电偶腐蚀
电偶腐蚀也是铝的一种特征性腐蚀形态。。。。。当一种不太活泼的金属和一种比较活泼的金属如铝（阳极）在同一环境中相接触时或有导体相联时 ，，，，，形成电偶并引起电流的流动 ，，，，，从而造成电偶腐蚀。。。。。电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。。。。。铝的自然电位很负 ，，，，，当铝与其它金属接触时 ，，，，，铝总是呈阳极 ，，，，，腐蚀加速 ，，，，，几乎所有铝及铝合金都无法避免电偶腐蚀。。。。。相接触的两种金属的电位差越大 ，，，，，电偶腐蚀也越严重。。。。。应特别注意的是 ，，，，，在电偶腐蚀中 ，，，，，面积因素极为重要 ，，，，，大阴极和小阳极是***不利的搭配。。。。。
04.缝隙腐蚀
同种或异种金属相接触 ，，，，，或金属与非金属相接触 ，，，，，就会形成缝隙 ，，，，，就会在缝隙处或其邻近处产生腐蚀 ，，，，，缝隙外没有腐蚀 ，，，，，是由于缝隙内氧的缺乏引起的 ，，，，，因为此时形成浓差电池。。。。。缝隙腐蚀与合金种类几乎无关 ，，，，，即使非常耐蚀的合金也会发生。。。。。缝隙顶端酸性环境是腐蚀原动力 ，，，，，是沉积物（垢）下腐蚀的一种 ，，，，，6063合金建筑铝型材表面灰浆下腐蚀是一种极为普通的垢下缝隙腐蚀。。。。。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表面的淤泥、积垢、杂质等都会引发缝隙腐蚀。。。。。
05.应力腐蚀开裂
应力腐蚀开裂是拉应力和特定腐蚀介质共存时引起的腐蚀开裂。。。。。应力可以是外加的 ，，，，，也可以是金属内部的残余应力 ，，，，，后者可能产生于加工制造时的形变 ，，，，，也可以产生于淬火时的剧烈温度变化 ，，，，，还可能是内部结构改变引起体积变化造成的。。。。。
铆接、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合造成的应力也是残余应力 ，，，，，当金属表面的拉应力达到屈服强度Rp0.2时就会产生应力腐蚀开裂 ，，，，，2000系及7000系铝合金厚板在淬火时都会产生残余应力 ，，，，，应在时效处理前通过预拉伸消除 ，，，，，以免加工航空器零件时产生变形或甚至带到零件中去。。。。。
06.层状腐蚀
又称为剥层、剥落、成层腐蚀 ，，，，，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蚀形态 ，，，，，多见于挤压材 ，，，，，一旦发生可像云母一样一层一层地往下剥离。。。。。
07.丝状腐蚀
是一种可在铝材漆膜或其他涂层下呈蠕虫状发展的腐蚀 ，，，，，但未发现阳极氧化膜下的这种腐蚀 ，，，，，一般发生于航空器铝结构件与建筑或结构铝件涂层之下。。。。。丝状腐蚀与材料成分、涂覆前预处理和环境因素有关。。。。�；；；；；；；肪骋蛩厥侵肝露取⑹取⒙然锏�。。。。。
二、6000系合金的晶间腐蚀
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.）公司注册的常用及非常用合金共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***的抗腐蚀性能。。。。。但如果合金成分配比不恰当 ，，，，，或热处理参数选择不合适 ，，，，，或加工成形欠妥 ，，，，，那么在含氯的环境中就会出现晶间腐蚀。。。。。
在多数情况下 ，，，，，晶间腐蚀出现于含少量铜和Si/Mg高的合金中 ，，，，，通常大多数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。。。。。研究发现 ，，，，，凡是有晶间腐蚀敏感性的合金 ，，，，，用高分辨率扫描透射电镜观察时 ，，，，，往往发现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 ，，，，，使邻近的固溶体发生阳极溶解 ，，，，，形成无析出物带（spancipitate free zone）。。。。。
三、晶间腐蚀敏感性检验
确定铝合金的晶间腐蚀敏感性常用的检验方法有两种：现�。。。。。ㄒ巴猓┦匝椋�fieldtest）与加速沉浸试验。。。。。在加速试验时 ，，，，，为了加快腐蚀进行 ，，，，，往往采用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观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 ，，，，，但晶间腐蚀敏感性铝材在加速试验时 ，，，，，在靠近试样表面的几乎所有晶界都发生严重的腐蚀（均匀晶间腐蚀） ，，，，，而现场试验试样表面仅在有限的地区发生腐蚀（局部腐蚀）。。。。。尽管如此 ，，，，，加速试验仍是能准确地判断材料是否有晶界腐蚀的标准方法。。。。。
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蚀。。。。。按此标准试验时 ，，，，，首先将小试样（表面积＜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 ，，，，，以确定腐蚀类型（点蚀还是晶间腐蚀） ，，，，，另外还需确定腐蚀破坏表面百分数和***大腐蚀深度。。。。。
***近的研究显示 ，，，，，允许对试验条件做一些较大的变动 ，，，，，不会对试验结果再现性有大的影响。。。。。特别是标准规定电解质体积对试样表面积之比不得小于5mL/cm2 ，，，，，否则对晶间腐蚀速度的影响很大。。。。。
试样表面发生腐蚀的条件是必须存在阴极反应（析出氢 ，，，，，氧减少） ，，，，，试验溶液的pH值随着时间延长而上升 ，，，，，使电解质腐蚀下降。。。。。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***易发生晶间腐蚀的合金之一 ，，，，，也就是说该系合金有相当强的晶间腐蚀敏感性。。。。。为了检验6000系合金晶间腐蚀倾向 ，，，，，一个***有效的方法是在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 ，，，，，能有效地清除表面上富铁原生质点上的铝。。。。。大家知道 ，，，，，铝质点能加速铝合金在氯化物溶液的腐蚀 ，，，，，因为它们是局部的显微阴极 ，，，，，同时这些质点还是晶间腐蚀的发源地。。。。。与在碱液中的腐蚀相比 ，，，，，合金在硝酸/氟化物液中的腐蚀要缓慢一些。。。。。
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 ，，，，，也是晶间腐蚀敏感性大的变形合金之一 ，，，，，但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 ，，，，，这种腐蚀完全可以避免。。。。。6000系铝合金结构、零部件的晶间腐蚀敏感性还与其工作环境密切相关 ，，，，，在设计结构时 ，，，，，宜给予充分注意。。。。。
来源：材易通
