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影響鋁合金應力腐蝕的主要因素

發布時間:2013/04/28

  金屬材料產生SCC需具備三個條件:(1)材料對SCC敏感;(2)在特定的腐蝕環境中服役(對鋁合金而言,在鹽水介質或腐蝕氣氛中);(3)受到拉應力.影響鋁合金應力腐蝕的因素主要有環境因素、冶金因素和應力因素.三者之間相互聯系和相互影響.

  1、環境因素

  影響鋁合金應力腐蝕的環境因素主要有:離子種類、離子濃度、溶液pH值、氧氣及其它氣體、緩蝕劑、環境溫度、環境壓力等.

  在研究了在不同大氣環境中2A12和7A04兩種鋁合金的應力腐蝕情況,發現鋁合金在不同環境中應力腐蝕敏感性不同,在海洋環境中較為敏感.海洋環境中含有大量鹽分,Cl-會穿過鋁合金表面的保護膜進入內部,對其產生腐蝕.

  實驗表明,當HNO3溶液的質量濃度在20%~40%之間時,鋁合金的腐蝕加劇,在濃度為35%左右時鋁合金腐蝕速率達到最高點.而在濃HNO3溶液中,鋁合金的應力腐蝕并不明顯,出現這種現象的原因是由于在鋁合金表面形成了一層致密的氧化膜,阻止了HNO3的進一步腐蝕.

  2、冶金因素

  冶金因素主要包括鑄造方式、加工方式和熱處金應力腐蝕的影響,發現陰極極化使鋁合金應力腐蝕敏感性增大,摩擦攪拌焊接的應力腐蝕敏感性比熔焊的低.

  一般認為經適當處理的6061-T6和3004鋁合金不會出現SCC.冶金因素的不同改變了鋁合金表面膜的類型,并造成鋁合金內部組織的不同和晶體結構的變化,從而影響了鋁合金的電化學行為和力學行為,導致鋁合金應力腐蝕敏感性不同.

  3、應力因素

  應力因素主要包括載荷類型、載荷大小、加載方向、加載速度等.就SCC而言,應力方向必須與晶界相垂直,以便能夠使其分離.產生應力腐蝕的關鍵因素之一就是要有應力作用.而不同的應力作用會產生不同的效果,交變應力和環境共同作用產生腐蝕疲勞,它和固定應力產生的應力腐蝕破裂通常有明顯區別.通常腐蝕疲勞比應力腐蝕產生的后果更嚴重.此外,加載速度的不同也會影響鋁合金應力腐蝕的敏感性.

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