2014铝合金晶间腐蚀的探究

2014铝合金晶间腐蚀的探究
2014铝合金晶间腐蚀的探究

2014铝合金晶间腐蚀的探究

摘要本实验着重研究NaOH溶液在去除2014铝合金试样表面Al2O3过程中,对试样晶间腐蚀的影响。NaOH溶液既能与Al2O3反应,也可以与铝反应,当用NaOH溶液清洗试样时间过长时,试样表面的铝过多的与NaOH溶液反应,使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重试样晶间腐蚀程度。故在研究2014铝合金晶间腐蚀试验中应减少NaOH溶液清洗的时间。

关键词 2014铝合金;NaOH溶液;晶间腐蚀

中图分类号:TG292 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0070-01

2014铝合金属于Al-Cu-Mg-Si系铝合金,2014铝合金属于高强度的铝合金,它具有较高的强度以及硬度,还具有较好的塑性和韧性。因而广泛应用于航空航天领域,近几年也广泛用在高铁的事业上。但是2014铝合金热处理后会出现不同程度的晶间腐蚀,大大限制了2014铝合金的应用。所以研究2014铝合金的晶间腐蚀将会有非常大的工程意义。

1 实验假设和实验目的

本实验着重研究NaOH溶液在去除2014铝合金试样表面Al2O3过程中,对试样晶间腐蚀的影响。在进行铝合金晶间腐蚀实验中,第一步需要用NaOH溶液去除试样表面的

Al2O3,以去除腐蚀过程中Al2O3对基体的保护作用。但是NaOH溶液既可以与表面的Al2O3反应,2NaOH+Al2O3==2NaAlO2+HO2;也可以与基体的铝反应,2NaOH+2Al+2HO2==2NaAlO2+3H2。所以试样在NaOH溶液中清洗的时间是一个需要研究的课题,清洗时间过长也许会使试样表面的铝过多的与NaOH溶液反应,使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重试样晶间腐蚀程度。因此,我们进行了NaOH溶液清洗2014铝合金时间长短不同对晶间腐蚀程度的影响实验,以验证我们的假设。

2 实验器材和方法

2.1 实验装置和试剂

装置:金相显微镜,抛光机,恒温设备。

试剂:10%的NaOH溶液,6.5%的HNO3溶液,10%的NaCl 溶液。

2.2 实验材料

本实验用到的是2014铝合金轧制板材,其化学成分见表1。我们将购买的板材切割成若干个小块,小试样的形状为母指大小的长方体,然后进行表面细磨和抛光,备用。

2.3 实验方法

我们先对小试样进行了热处理,经过热处理后的试样会沿晶界产生析出物,其抗晶间腐蚀性能会下降,试样容易沿着晶界腐蚀进去。热处理的工艺为:505℃*80 min固溶处

理+水冷+160℃*12 h时效处理+200℃*15 min回归处理+水冷+160℃*12 h时效处理。然后进行分组实验,每组有6块小试样,第一组试样进行2分钟的NaOH溶液浸泡清洗,第二组试样进行5分钟的NaOH溶液浸泡清洗。取出试样用水洗净,再进行6.5%的HNO3溶液短时间清洗,最后再用水洗净后进行晶间腐蚀实验,将所有试样悬挂在10%的NaCl溶液中进行水浴加热,温度维持在35℃,进行12小时的晶间腐蚀[2]。最后进行金相组织观察,对比实验结果。

3 实验结果和分析

3.1 实验结果

将两组试样分别进行金相组织观察,可明显观察到两组试样的晶间腐蚀程度有差别,第一组试样进行2分钟的NaOH溶液浸泡清洗,其晶间腐蚀的深度较浅,数量也较少,表明晶间腐蚀程度低,图1为较清晰的一张晶间腐蚀照片。第二组试样进行5分钟的NaOH溶液浸泡清洗,其晶间腐蚀深度较深,数量有所增加,表明晶间腐蚀程度增加,图2为较清晰的一张晶间腐蚀照片。

图1 2014铝合金NaOH溶液浸泡清洗2分钟晶间腐蚀照片(100倍)

图2 2014铝合金NaOH溶液浸泡清洗5分钟晶间腐蚀照片(100倍)

3.2 实验分析

实验结果表明用NaOH溶液浸泡清洗铝合金5分钟会明显增大试样的晶间腐蚀程度,其晶间腐蚀的深度增加,数量也增多了。表明在用NaOH溶液浸泡清洗的过程中,NaOH 溶液确实与试样基体的铝发生反应,并且时间过长,会使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重了试样的晶间腐蚀程度,使2014铝合金的抗晶间腐蚀性能下降。我们总结出在进行2014铝合金晶间腐蚀试验时,应尽量减少NaOH溶液浸泡清洗铝合金的时间,不超过2分钟为宜以减弱NaOH溶液对试样表面的损伤。

基金项目

西南交通大学大学生科研训练计划项目资助。

研究课题:2014铝合金回归处理的组织与性能分析

项目编号:校级SRTP项目131002

参考文献

[1]张永超,陈文思,李春宇,刘亮,董立新.时效处理对7A04铝合金晶间腐蚀性能的影响[J].铝加工,2013(1):10-12.

作者简介

许璐迪(1991-),男,汉族,河南灵宝人,西南交通大学本科三年级,材料科学与工程专业。

铝和铝合金的大气腐蚀机理优选稿

铝和铝合金的大气腐蚀 机理

1铝和铝合金的大气腐蚀机理 铝和铝合金的表面氧化膜是铝合金具有耐大气腐蚀性的主要原因.铝的氧化膜(γ- Al 2O 3)在室温的大气中就可以生成,而且非常迅速和致密,厚度为25~30.也就是说,氧化膜在 大气环境中具有自修复功能.若有水存在或者暴露在大气中几个月以后,最初形成的γ-Al 2O 3的外层转变为一薄层γ-AlOOH.然后,在γ-AlOOH 上又会覆盖上一层Al(OH)3(也可写 成Al 2O 3·3H 2O).从铝-水体系的电位-pH 图可知,Al(OH)3在较大的pH 范围内都会保持稳 定.Al(OH)3从pH=4开始溶解;当pH=2.4时,认为Al(OH)3会完全溶解(事实上,即使pH=2.0 时,铝表面的腐蚀类型仍然是孔蚀.).大部分的降雨、差不多所有的雾、表面蒸发浓缩的液层和铝表面小孔内的电解质都会使铝处于腐蚀状态.环境因素对铝的大气腐蚀的影响和其它金属相似,与环境大气的相对湿度、温度、大气中SO 2的浓度、Cl -的含量以及降水的数 量、酸度相关性较大,同时也受到O 3,NO x 及CO 2等污染组分的轻微影响.大气污染物通过干 湿沉降,使得金属表面存在着和大气中同样丰富的化学组分.暴露在大气中的铝合金表面可分为三层:铝合金及其氧化膜、腐蚀产物层和大气污染物形成的污染层或薄液膜.根据大气化学组分对铝和铝合金化学、电化学反应的不同及形成的腐蚀产物的性质不同,存在着不同的腐蚀机制. 1.氯离子的存在是引起铝和铝合金大气腐蚀的重要原因.由于铝的氯化物具有可溶性,在户外暴露的铝表面上并没有大量的氯化物层存在,只有少量的氯离子进入到腐蚀产物层.Cl -通过竟争吸附,逐渐取代Al(OH)3表面上的OH -生成AlCl 3,如方程式(1)~(3)所示: Al(OH)3+Cl -→Al(OH)2Cl+OH -(1) Al(OH)2Cl+Cl -→Al(OH)Cl 2+OH -(2) Al(OH)Cl 2+Cl -→AlCl 3+OH -(3)

铝合金应力腐蚀理论研究现状

经过一个多世纪的研究,对于引起SCC的机理学术界仍然存在分歧。目前被普遍接受的机理是氢致开裂和阳极溶解机理。 1、氢致开裂 七十年代中期以来,较多实验表明,7×××系高强铝合金的SCC属于氢致开裂机理。该理论认为:(1)氢通过位错迁移到晶界,积聚在析出相附近,使晶界的结合强度大大降低,弱化晶界,造成沿晶断裂;(2)由于氢积聚在裂纹内,形成的氢气压促使合金断裂;(3)氢促进合金形变而致使断裂;(4)形成的氢化物促使合金断裂.目前提出的氢致开裂机理主要有如下理论: (a)氢压理论:当金属中存在过饱和H时,将在各种显微缺陷处结合成H2,室温是不可逆反应,即H2不会再分解成H.随着缺陷处H2浓度增加,氢压也增大.当氢压大于屈服强度时就会产生局部塑性变形,使表层鼓起,形成氢气泡. (b)弱键理论:金属中的氢降低原子键结合力,当局部应力集中等于原子键结合力时原子键破裂,微裂纹形核. (c)氢降低表面能理论:氢降低键合力的同时必然降低表面能,反之亦然.氢吸附在金属裂纹内表面,使表面能降低,导致裂纹失稳扩展所需的临界应力下降.由于没有考虑塑性变形功,故对金属材料不适用. (d)氢致开裂综合机理:此机理综合考虑了氢促进局部塑性变形、氢降低原子键合力以及氢压作用. 2、阳极溶解 阳极溶解理论[7~9]认为阳极金属的不断溶解导致SCC裂纹的形核和扩展,造成合金结构的断裂.铝合金SCC的阳极溶解理论的主要观点如下: (1)阳极通道理论:腐蚀沿局部通道发生并产生裂纹,拉应力垂直于通道,在局部裂纹尖端上产生应力集中.铝合金中预先存在的阳极通道由晶界析出相与基体电位差引起,而应力则使裂纹张开暴露出新鲜表面.在此情形下,腐蚀沿晶界加速进行. (2)滑移溶解理论:发生SCC的铝合金表面氧化膜存在局部薄弱点,在应力作用下合金基体内部位错会沿滑移而产生移动,形成滑移阶梯.当滑移阶梯大、表面膜又不能随滑移阶梯的形成而发生相应变形时,膜就会破裂并裸露出新鲜表面,与腐蚀介质接触,发生快速阳极溶解. (3)膜破裂理论:腐蚀介质中金属表面存在保护膜,由于遭受应力或活性离子的作用而引起破裂,裸露的新鲜表面与其余表面膜构成小阳极大阴极的腐蚀电池,导致新鲜表面发生阳极溶解. 3、阳极溶解与氢致开裂共同作用 阳极溶解与氢致开裂是两个不同的概念,单纯的阳极溶解可通过阴极保护进行预防,而对

晶间腐蚀方法

6.4不锈钢局部腐蚀(晶间腐蚀、点蚀)试验结果与对比 6.4.1不锈钢晶间腐蚀试验方法 1)沸腾硝酸法(E法,用于304、410S、430、409L) 目的:检测304(敏化后)和410S、430、409L(热轧态)的耐晶间腐蚀性能;实验条件:试样在65%硝酸溶液中微沸48h(304)或24h(其他); 试样情况:试样表面抛光,并用乙醇清洗; 检测:测量失重;腐蚀后的特征形貌; 标准:GB 4334.3 2)硫酸-硫酸铜法(用于奥氏体不锈钢304) 目的:检测304(敏化后)的耐晶间腐蚀性能; 实验条件:试样在CuSO4+H2SO4+铜屑的微沸溶剂中24h(对于≤18%C r的不锈钢); 试样情况:试样表面抛光,并用乙醇清洗; 检测:测量失重;腐蚀后的金相特征; 溶剂配方:100g CuSO4+100ml H2SO4加蒸馏水稀释至1000ml。 标准:GB 4334.2 注1:304不锈钢为热轧后再经650℃、2h处理的敏化态,铁素体不锈钢为热轧态。 注2:以上二法对304都适用;对铁素体不锈钢,试验表明:410、430、409L 在硫酸-硫酸铜 溶液中试样表面发生较严重的镀铜现象,故仅采用沸腾硝酸法。因此, 为了便于304与其它3种铁素体不锈钢进行耐晶间腐蚀性能的对比分 析,以下以沸腾硝酸法为主,此外还要与晶间腐蚀的电化学试验、分 析相结合(参6.7)。

图0-1 晶间腐蚀试验装置图0-2 点蚀试验装置(恒温水浴锅)6.7 不锈钢局部腐蚀的电化学分析与对比 6.7.1不锈钢晶间腐蚀电化学试验方法 主要目的:对不锈钢耐晶间腐蚀的电化学性能的测定和对比分析,与浸泡试验结果相辅相成。 测试项目:用动电位再活化法测得晶间腐蚀的电化学曲线,可得阳极化环和再活化环的最大电流Ia和Ir,并以其比值Ir/Ia作为耐晶间腐蚀性能的度量。 试样状态:304---650o C 2h、空冷; 430、410、409L---热轧态;均经机械抛光。 所用仪器:CHI600C电化学分析仪 标准:JIS G0580-1986,ASTM G108,GB/T 15260-1994 晶间腐蚀电化学测定方法: 采用电化学动电位再活化法(EPR):以0.5mol/L的H2SO4为腐蚀介质(30o C),采用双环EPR法,以6V/h的扫描速度从腐蚀电位[约-400mv(SCE)] 极化到+300mv(SCE),一旦达到这个电位则扫描方向反转,以相同速度降低到腐蚀电位。分别测定阳极化环和 再活化环的最大电流Ia和Ir(如图2,单位为A),Ir:Ia比值越小越耐晶间腐蚀。

铝金属腐蚀报告

研究报告 教学院:化工与材料工程学院 班级: 姓名: 学号:

铝合金研究报告 摘要 铝合金的现今生活中有很大的用途,给我们带来了很多方便,此文通过对铝合金的基本性质(化学性质和物理性质)、铝合金的分类、铝合金的用途以及铝合金的防护等方面知识的介绍,系统的概括了铝合金的在我国工业产业中的重要地位。 关键字:铝合金、铝合金分类、铝合金用途、铝合金防护

铝合金定义 铝合金艺术栏杆 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。 铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。铝

晶间腐蚀

晶间腐蚀 1.沿着金属晶粒边界发生的选择性腐蚀,称为晶间腐蚀(lntergranular Corrosion);锈钢、形式,发生在金属晶体的边缘上形式,发生在金属晶体的边缓得很松弛,机械强度大大降低。经过晶腐蚀的金属表面,外表看上去好像还如很完整,但因失去了机械强度,所以稍加轻轻敲击,便会碎成细粒。晶间腐蚀由于肉眼无法看出,常常成设备及重要构件突然破坏,危害性极大。例如,不锈钢、镍基合金、铝合金、镁合金等都存在腐蚀问题。航空零件上采用的高强度铝合金镀硬铬,尤其是含铜量高的铝合金,如果热处理未处理好,就有可能在晶粒边缘连续地析出CuAl2的硬化相颗。粒,这样晶粒近旁的含铜量就比晶粒内部的含铜量少,结果晶粒边界附近就成为阳极,为阴极,在一定的腐蚀条件下,腐蚀微电池产生,界腐蚀就发生了。此外锌、锡、铝等金,也会发生晶间腐蚀。 2.另一种晶间腐蚀现象就是穿晶腐蚀或称为腐蚀破坏。其腐蚀的破坏形式是沿最大张应力线发生的,可穿透晶体,所以被称为穿晶腐蚀。例如,金属在周期交变载荷下的腐蚀及在)。例如,金属在周期交变载荷的属性):成开裂,通常称为腐蚀裂要开。这类腐蚀是经常发生的,尤其是合金材料,由于不同金属元素,它们之间审代取真,濟窿。旨油韵胖解呀队等因素,这种腐蚀便会加速,直至腐蚀裂开。 3.黄铜的脱锌所形成的开裂称为季裂(Season :应力Cracking),也就是指黄铜的缉分之中去,造成铜组分富集在合金盼表面上,这蚀实属晶间腐蚀,当有应力存在时,便造成开裂实际生产中,也经常发现rosion )

现象,就是金属腐蚀后于晶间腐蚀的一种特殊形多与穿晶腐蚀相似,多数发生在高粥例如,机翼的上淳窝结构等多冠妄三劣情况下,使该部位凳纹的侧墜金产生剥蚀腐蚀。 4.另外,还有空穴腐蚀( Cavitation Corrosinn竽生物腐蚀( Microbiological CorroSion)【电镀设备厂】https://www.360docs.net/doc/714703330.html,属的晶格同样存在着影响,紲严,与所受的介质条件有密切关系:很危险,必须引起重视。形成晶间腐蚀的因素很多,首先料的特性和耐蚀性,以及材不锈钢的晶间腐蚀现腐蚀最有害的元舅出,就可以防止晶间腐蚀。莠都钢的碳的质量分数降低到0. 03%以下。 5.同样,对于高强度铝合金中含铜星对高强度钢中含镍量的控蚀的一种措施。在机械加工、焊差中,也会引起晶间腐蚀在不锈钢焊接时,由于热的影响(焊缝附近处于热影响区温度范围内),也会引起对晶间腐蚀的敏感性,一旦在腐蚀介质的作用下,焊缝附近就很容生晶间腐蚀。这种现象通常也叫做焊接劣化。此外,超高强度等,也腐蚀倾向性。因此,必须设法消除应力,高强度合应力腐蚀裂纹是引起结构破坏的一个主要原因。

铝合金应力腐蚀开裂ASTM G139(中文翻译版)

用断裂负荷法测定热处理铝合金制品抗应力腐蚀开裂性的标准试验方法(等同采用ASTM G139-05(R2011))(中文翻译版) 编制: 日期: 审核: 日期: 批准: 日期: 修订历史 修订序号对应的条号修订内容修改人批准人日期

1. 目的Purpose 本标准试验方法涵盖了通过断裂荷载试验方法评估抗应力腐蚀开裂(SCC)性的程序,该方法使用剩余强度作为损伤演化(在这种情况下为环境辅助开裂)的测量方法。包括试样类型和复制、试验环境、应力水平、暴露时间、最终强度测定和原始残余强度数据的统计分析。 2. 范围Scope 本标准试验方法适用于热处理铝合金,即2XXX合金和7XXX,含1.2%至3.0%铜,且试样的取向与晶粒结构相关,横向较短。然而,用于分析数据的残余强度测量和统计数据并非针对可热处理铝合金,可用于其他试样取向和不同类型的材料。 3. 职责Responsibility 程序执行:实验室授权制样人员 程序监督:实验室技术负责人及相关责任人 4. 原理Principle 4.1本试验方法描述了使用暴露于腐蚀环境后的残余强度评估热处理铝合金产品形式(如板材、板材、挤压件、锻件和棒材)的应力腐蚀开裂敏感性的程序。这些产品通常在板材的长横方向、板材、挤压件和锻件的短横方向以及棒材和棒材的横方向上最易发生应力腐蚀开裂。在本试验中,根据规程G49制备的拉伸钢筋或直接拉伸板试样暴露于3.5重量%的氯化钠水溶液(规程G44)中,在其失效前移除,并进行拉伸试验,以确定已发生的腐蚀损伤量。然后计算平均剩余强度,并使用Box-Cox变换对结果进行统计分析。 4.2该程序要求暴露无应力试样,用于排除点蚀、晶间腐蚀和一般腐蚀的影响。这些现象会降低残余强度,但不

晶间腐蚀性能弯曲评价影响实证探讨

晶间腐蚀性能弯曲评价影响实证探讨 引言 目前在国内不锈钢晶间腐蚀敏感性的评价过程中采用最为广泛的是硫酸-硫酸铜-铜屑沸腾溶液浸泡法,对应的标准为GB4334-2008E《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》。 在GB 4334-2008 E法中,通常是用直径为5mm的压头将腐蚀后的试样弯曲到180°后观察是否产生裂纹来判定材料对晶间腐蚀的敏感性。用这一弯曲方法评定材料的晶间腐蚀的倾向性,实际是用适量的变形来加速晶间腐蚀裂纹的暴露,使晶间腐蚀微裂纹扩大,以弯曲后拉伸面是否有宏观裂纹来判定试样是否产生了晶间腐蚀。这一方法可行的前提是弯曲拉伸面的变形量不超过试样允许的不发生塑性开裂的变形量。实际上,在试样弯曲拉伸面上出现裂纹不一定能代表其有晶间腐蚀倾向,当弯曲变形量超过了塑性开裂的极限,也可能引起开裂。不同材料的塑性开裂极限是不同的,在既定的标准下,很难保证所有的材料在弯曲过程中拉伸面的塑性变形都不超过材料本身允许的塑性开裂变形量。因此在实际的检验过程中,对于不同的材料评价标准的准确性和可靠性需要考虑。尤其是对于塑性较差的焊接接头材料, 按标准用直径为5mm的压头将试样弯曲到180°时, 即使没有晶间腐蚀裂纹,也可能发生开裂[引用文献]。为此,需要研究材料力学性能(强度,塑性及断裂阻力等)对于晶间腐蚀评价方法的影响。由于核电焊接接头材料在高温高压水环境中容易发生由晶间腐蚀引起的应力腐蚀开裂, 对核电设备的安全可靠性产生很大影响。因此,对GB 4334-2008 E法对核电焊接接头材料的适用性尤其需要进行研究。本章用ABAQUS软件通过三维有限元对晶间腐蚀性能评价方法中的弯曲试验进行了模拟计算,研究不同材料力学性能对于晶间腐蚀评价方法的影响,讨论了GB 4334-2008 E法标准对核电焊接接头材料试样的适用性,为研究核级焊材晶间腐蚀性能评价方法奠定基础,对开展核级焊接材料的国产化研究工作,并掌握核级焊接材料焊接腐蚀性能评价技术具有重要意义。 1.1有限元模型及分析方法 为了探究晶间腐蚀裂纹弯曲评价方法的影响因素,模拟计算了三点弯曲试验过程,分析弯曲试样的应变分布和起裂以及裂纹的扩展情况。 1.1.1 模型结构和尺寸 1

晶间腐蚀的定义

晶间腐蚀 英文名称:intergranular corrosion;intercrystalline corrosion 说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽,看不出被破坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱,力学性能恶化, 不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 不锈钢的晶间腐蚀: 不锈钢在腐蚀介质作用下,在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。 产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上,在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。 不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C6等。数据表明,铬沿晶界扩散的活化能力162~252KJ/mol,而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol,即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,内部的铬来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。 不锈钢的敏化及预防措施 含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢),如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时,或者缓慢冷却通过这个温度区间时,都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳

铝合金防护

一.引言 1.1 金属防腐蚀的重要意义 金属材料是现代最重要的工程材料,人类社会的文明和发展与金属材料的使用、发展与进步有着极为密切的联系。 但是金属材料及其制品会受到各种不同形式的损坏,其中最重要、最常见的损坏形式腐蚀。金属腐蚀问题存在于国民经济的各个领域,而且随着经济建设和科学技术的 发展,腐蚀的危害越来越严重,对于国民经济的发展的制约作用越来越突出。使得腐蚀科学在国民经济中所处的地位越来越重要。据统计,人们每年冶炼出来的金属约有1/10 被腐蚀破坏, 相当于每年约有1/10 的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功;而1/10 被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏,其损失要远远大于金属本身的价值。据美国国家标准局(NBS)调查, 1975 年美国因腐蚀造成的损失高达700 亿美元,即当年国民经济总产值(GNP)的4.2%;《光明日报》1999 年 1 月20 日报道,1997 年因腐蚀给我国国民经济带来的损失高达2800 亿人民币。 以上所说仅就经济损失而言,在有些领域,尤其在化学工业、石油化工、原子能等工业中,由于金属材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏,不仅造成大量的、宝贵而有限的资源与能源的严重浪费, 还能使许多有害物质甚至放射性物质泄漏而污染环境,危害人民的健康,有的甚至会长期造成严重的后果;而由于金属腐蚀所造成的灾难性事故严重地威胁着人们的生命安全;

许多局部腐蚀引起的事故,如氧脆和应力腐蚀断裂这一类的失效事故,往往会引起爆炸、火灾等灾难性恶果,在一定程度上威胁着人类的生存与发展,所以对于金属腐蚀问题的研究显得尤为 重要。 1.2 铝合金及其腐蚀机理 铝合金是近代发展起来的一类重要的金属材料。铝合金具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空 航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。但是铝合金与其他金属一样,也面临着严重的腐蚀问题。虽然在自然条件下,铝合金表面容易形成一层厚约 4 nm 的自然氧化膜,但是这层膜多孔、不均匀且抗蚀性差,难以抵抗恶劣环境的腐蚀的。为了解决上述问题,有必要对铝合金的腐蚀机理有所了解。一般而言,金属在满足以下 5 个基本条件下 就会受到腐蚀:(1)阳极;(2)阴极;(3)阴一阳之间存在着连续接触;(4)电解质溶液;(5)阴极反应物(如氧气、水或氢气)。铝合金的腐蚀电化学反应为:Al A l3++ 3e( 1) O2 + 2H20 + 4 e 4 0H (中性/碱性) (2) + 2H + 2 e H 2(g)(酸性) (3) 由于原电池作用加速了铝腐蚀,有机或无机阻隔层和钝化剂可避免合金与电解质接触而发生阴极反应,与此同时也抑制腐蚀电子向金属界面的 传导;另外钝化剂(如铬酸盐)形成的不溶性氧化物沉积在受腐点,使活性腐蚀点(如晶界、晶族、凹坑、沉淀析出处)减少,从而阻挡水、

ZL101铝合金应力腐蚀特性研究_李晨

第32卷第3期 2011年9月  力 学 季 刊 CHINESE QUART E RLY OF MECHANIC S Vol.32No.3  Sep.2011 ZL101铝合金应力腐蚀特性研究 李 晨,孟祥琦,刘 畅,许金泉 (上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系,上海200240) 摘要:研究了初始应力对于ZL101铝合金应力腐蚀的影响。采用自制载荷传感器确定试样加载线上的载荷从而确定其应力强度因子。通过ZL101铝合金在腐蚀溶液中的应力腐蚀实验,测定了不同应力状态下的起裂时间,分析了初始应力与起裂时间的关系。结果表明:ZL101铝合金在拉伸状态下的腐蚀裂纹扩展比较剧烈,而压缩状态下的裂纹扩展比较缓慢平稳。压缩应力状态下的起裂时间比拉伸应力状态下的要长,拉伸状态下材料对于应力腐蚀更为敏感。 收稿日期:2011-01-11 作者简介:李晨(1986-),男,上海人,硕士研究生.研究方向:金属应力腐蚀与腐蚀疲劳. 关键词:铸造铝合金;ZL101;应力腐蚀 中图分类号:O346.4 文献标识码:A 文章编号:0254-0053(2011)03-338-05 Research on Stress Corrosion Cracking of ZL101Alumin um Alloy LI Chen,MENG Xiang-qi,LIU Chang,XU Jin-quan (School of Naval Architecture,Ocean and Civil Engineering,S hanghai Jiaoto ng University,Shanghai200240,China) Abstract:The influence of initial stress on stress corrosion cracking of ZL101aluminum alloy was re-searched.The force of specimen loading line was measured by self-made loading sensors which could re-present the stress intensity factor.The stress corrosion cracking time at different stress state was tested and the relation between initial stress and cracking time was analyzed through stress corrosion cracking tests of ZL101.The results indicate that the crack growth is severe under tension stress and it is slow and gentle under pressure stress.The cracking time under pressure stress is later than which under tension stress and it is more sensitive to stress corrosion under tension stress. Key words:cast aluminum alloy;ZL101;stress corrosion ZL101铝合金具有良好的铸造性能、可热处理强化性能、流动性好、热裂倾向低等优点,成为汽车、航空领域广泛应用的Al-Si系铸造铝合金。近年来,关于铝合金成分、组织与性能之间的关系做了大量研究,以提高铝合金的力学性能[1~4],但对于ZL101铝合金抗腐蚀性能研究较少。 有研究表明,ZL101铝合金腐蚀的主要原因是共晶硅沿晶界分布,共晶硅和基体之间存在电位差,形成大阳极小阴极的腐蚀电池,基体作为阳极被腐蚀。晶界腐蚀敏感性低,但是内应力或杂质偏聚会增加晶间腐蚀敏感性,增大晶间腐蚀级别。另外,ZL101铝合金在3.5%NaCl水溶液中应力腐蚀敏感性较高,其应力腐蚀强度因子K1SC C=8.45MPa·m1/2。应力腐蚀开裂时阳极溶解和机械损伤共同作用的结果,以阳极溶解为主,其断口为穿晶脆断形貌[5,6]。 本文为了研究初始应力对ZL101铝合金应力腐蚀的影响,对不同初始应力状态下的试样进行应力腐蚀试验。在GB/T15970的基础上使用自制的螺栓传感器测量试样所受载荷。确定腐蚀溶液对ZL101铝合金破坏行为的影响,包括缺口处的起裂时间和开裂过程。试验结束后用扫描电镜观察断口形貌。 D OI:10.15959/https://www.360docs.net/doc/714703330.html, ki.0254-0053.2011.03.003

晶间腐蚀标准

Standard practices for Detecting susceptibility to intergranular attack in austenitic stainless steels 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性標準實驗 1.scope 1.應用範圍 these practices cover the following five tests: 1.2 這些實驗包括下列五類: 1.1.1 parctics A- oxalic acid etch test for classification of etch structures of austenitic stainless steels(section 3 to 7, inclusive) 1.1.1實驗A——奧氏體不銹鋼草酸浸蝕試驗後的浸蝕組織分類(包括3-7部分 1.2 the following factors govern the application of these practices: 1.2以下因素主導著這類實驗: 1.2.1 susceptibility to intergranular attack associated with the precipitation of chromium carbides is readily detected in all six tests. 1.2.1晶間腐蝕敏感性同碳鉻化合物的快速析出 1.2.2 sigma phase in wrought chromium-nickel-molybdenum steels. Which may or may not be visible in the microstructure, can

铝合金的腐蚀与防护

一.引言 1.1金属防腐蚀的重要意义 金属材料是现代最重要的工程材料,人类社会的文明和发展与金属材料的使用、发展与进步有着极为密切的联系。但是金属材料及其制品会受到各种不同形式的损坏,其中最重要、最常见的损坏形式腐蚀。 金属腐蚀问题存在于国民经济的各个领域,而且随着经济建设和科学技术的发展,腐蚀的危害越来越严重,对于国民经济的发展的制约作用越来越突出。使得腐蚀科学在国民经济中所处的地位越来越重要。据统计,人们每年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏,相当于每年约有1/10 的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功;而1/10 被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏,其损失要远远大于金属本身的价值。据美国国家标准局(NBS)调查,1975年美国因腐蚀造成的损失高达700亿美元,即当年国民经济总产值(GNP)的4.2%;《光明日报》1999年1月20日报道,1997年因腐蚀给我国国民经济带来的损失高达2800亿人民币。 以上所说仅就经济损失而言,在有些领域,尤其在化学工业、石油化工、原子能等工业中,由于金属材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏,不仅造成大量的、宝贵而有限的资源与能源的严重浪费,还能使许多有害物质甚至放射性物质泄漏而污染环境,危害人民的健康,有的甚至会长期造成严重的后果;而由于金属腐蚀所造成的灾难性事故严重地威胁着人们的生命安全;许多局部腐蚀引起的事故,如氧脆和应力腐蚀断裂这一类的失效事故,往往会引起爆炸、火灾等灾难性恶果,在一定程度上威胁着人类的生存与发展,所以对于金属腐蚀问题的研究显得尤为重要。 1.2铝合金及其腐蚀机理 铝合金是近代发展起来的一类重要的金属材料。铝合金具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。但是铝合金与其他金属一样,也面临着严重的腐蚀问题。虽然在自然条件下,铝合金表面容易形成一层厚约4 nm 的自然氧化膜,但是这层膜多孔、不均匀且抗蚀性差,难以抵抗恶劣环境的腐蚀的。 为了解决上述问题,有必要对铝合金的腐蚀机理有所了解。一般而言,金属在满足以下5个基本条件下就会受到腐蚀:(1)阳极;(2)阴极;(3)阴一阳之间存在着连续接触;(4)电解质溶液;(5)阴极反应物(如氧气、水或氢气)。 铝合金的腐蚀电化学反应为: Al 3++ 3e-( 1) O2 + 2H20 + 4 e - -(中性/碱性) (2) 2H ++ 2 e-H 2(g)(酸性) (3) 由于原电池作用加速了铝腐蚀,有机或无机阻隔层和钝化剂可避免合金与电解质接触而发生阴极反应,与此同时也抑制腐蚀电子向金属界面的传导;另外钝化剂(如铬酸盐)形成的不溶性氧化物沉积在受腐点,使活性腐蚀点(如晶界、晶族、凹坑、沉淀析出处)减少,从而阻挡水、氧或电解质的进一步渗透,降低腐蚀速率。

晶间腐蚀

不锈钢产品晶间腐蚀的危害和防止措施 自然界的腐蚀无处不在,腐蚀给人类带来的危害和损失远远的超过了火灾、水灾和地震等自然灾害的总合,它可以在不知不觉中毁掉你能看到的东西,腐蚀造成损失是非常巨大的,而由于腐蚀引起的突发恶性事故,不仅仅带来巨大经济损失,而往往会引发火灾、中毒、爆炸、人身伤亡等灾祸,造成严重的社会后果,应引起我们的高度重视。据资料统计在石油化工设备腐蚀失效设备中,我国每年因金属腐蚀造成的损失至少200亿,晶间腐蚀占了9%左右。 1.晶间腐蚀的特征: 晶间腐蚀与一般的腐蚀不同,它不是从金属外表面开始,而是集中发生在金属的晶界区,沿着金属晶界向内部扩展。这种腐蚀使得金属在外表面看不出任何迹象的情况下,完全丧失其力学性能,危害极大。已晶间腐蚀的不锈钢产品,表面看起来还是很光亮的,但是内部已经损坏,严重时已失去金属的声音,在外表面轻轻的敲击就会破碎成细粒。用显微镜观察,发现晶界已成网状,晶界区因腐蚀已造破坏,这时晶粒已接近分离状态,稍受外力作用即发生晶界断裂,成为粉末,造成设备破坏和人员伤亡。晶间腐蚀隐蔽性强是突发事故,危害巨大。 2.晶间腐蚀原因: 2.1介质:引起A氏体不锈钢晶间腐蚀的介质主要酸性介质,如工业醋酸、硫酸、硝酸、草酸、盐酸等,在强氧化性介质中,随着不锈钢中Cr含量的减少,出现晶界贫Cr,因此晶界的腐蚀速度远远大于晶粒本体的腐蚀速度。 2.2不锈钢是否产生晶间腐蚀以及腐蚀的程度取决于产品的受热过程,不锈钢在450°C~850°C范围内加热,有产生晶间腐蚀的倾向,其中在650°C~750°C范围内加热对晶间腐蚀最为敏感,此温度称为“敏化温度”,在敏化温度下产生的晶间腐蚀倾向的时间最短,加热时间越长,晶间腐蚀的倾向越大。 2.3晶界合金元素的贫Cr化是产生晶间腐蚀的主要原因,不锈钢在450°C~850°C范围内,Cr的碳化物主要在晶间析出,这种碳化物中Cr的含量远高于基体中的含Cr量,势必引起临近区域Cr的集聚和扩散,从而形成贫Cr区(Cr<12%),贫Cr区不能抵抗某些介质的腐蚀,就形成晶间腐蚀。2.4钢种的含碳量越高,碳向晶界扩散的倾向越大,晶间腐蚀的倾向就越大,

2014铝合金晶间腐蚀的探究

2014铝合金晶间腐蚀的探究 摘要本实验着重研究NaOH溶液在去除2014铝合金试样表面Al2O3过程中,对试样晶间腐蚀的影响。NaOH溶液既能与Al2O3反应,也可以与铝反应,当用NaOH溶液清洗试样时间过长时,试样表面的铝过多的与NaOH溶液反应,使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重试样晶间腐蚀程度。故在研究2014铝合金晶间腐蚀试验中应减少NaOH溶液清洗的时间。 关键词 2014铝合金;NaOH溶液;晶间腐蚀 中图分类号:TG292 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0070-01 2014铝合金属于Al-Cu-Mg-Si系铝合金,2014铝合金属于高强度的铝合金,它具有较高的强度以及硬度,还具有较好的塑性和韧性。因而广泛应用于航空航天领域,近几年也广泛用在高铁的事业上。但是2014铝合金热处理后会出现不同程度的晶间腐蚀,大大限制了2014铝合金的应用。所以研究2014铝合金的晶间腐蚀将会有非常大的工程意义。 1 实验假设和实验目的 本实验着重研究NaOH溶液在去除2014铝合金试样表面Al2O3过程中,对试样晶间腐蚀的影响。在进行铝合金晶间腐蚀实验中,第一步需要用NaOH溶液去除试样表面的

Al2O3,以去除腐蚀过程中Al2O3对基体的保护作用。但是NaOH溶液既可以与表面的Al2O3反应,2NaOH+Al2O3==2NaAlO2+HO2;也可以与基体的铝反应,2NaOH+2Al+2HO2==2NaAlO2+3H2。所以试样在NaOH溶液中清洗的时间是一个需要研究的课题,清洗时间过长也许会使试样表面的铝过多的与NaOH溶液反应,使试样表面凹凸不平,造成损伤,表面缺陷增多,从而加重试样晶间腐蚀程度。因此,我们进行了NaOH溶液清洗2014铝合金时间长短不同对晶间腐蚀程度的影响实验,以验证我们的假设。 2 实验器材和方法 2.1 实验装置和试剂 装置:金相显微镜,抛光机,恒温设备。 试剂:10%的NaOH溶液,6.5%的HNO3溶液,10%的NaCl 溶液。 2.2 实验材料 本实验用到的是2014铝合金轧制板材,其化学成分见表1。我们将购买的板材切割成若干个小块,小试样的形状为母指大小的长方体,然后进行表面细磨和抛光,备用。 2.3 实验方法 我们先对小试样进行了热处理,经过热处理后的试样会沿晶界产生析出物,其抗晶间腐蚀性能会下降,试样容易沿着晶界腐蚀进去。热处理的工艺为:505℃*80 min固溶处

腐蚀品事故案例分系

第八类腐蚀品 1、硝酸惹祸的两起事故 [案情介绍] 案例一1973年11月3日,欧罗巴帕美国航空公司的一架喷气式货运飞机自纽约机场起飞。数分钟后,机场的地面指挥系统就接到飞机机长的报告:机上发生异常状况,机舱内着火。尽管采取了自救措施仍未见效果。35分钟后,飞机坠毁于波士顿机场,三名机组人员全部死亡。经有关部门对事故进行深入调查发现:在所装的货物中有一批硝酸。其包装不符合运输要求,是桶装容器外套木板箱,中间用木屑作衬垫。货物在装上飞机时,作业人员没有注意箱顶上“该面朝上”的指示标志,而是随意堆放。由于箱内货物倒置,硝酸自桶中渗漏出来,与木屑相混,自燃而引起火灾。 案例二1989年2月6日下午4时20分,从西安开往济南的207次列车行至三门峡铁门路段时,8号车厢尽头的行李架上突然冒出一股呛人的烟雾,旅客纷纷夺路而逃。车上秩序顿时大乱。这时列车员与乘警不顾个人安危,冲上去抓起那只冒烟的手提包,打开车窗扔到窗外,接着又拉下紧急刹车的制动阀。经现场展开的调查,查实了手提包的主人是河南省灵宝县程村乡的一个叫朱红军的农民。他携带了一瓶硝酸,逃过车站的检查后自以为没事了,没想到手提包在行李架上倾倒,硝酸自瓶口渗出,险些酿成大祸。就是这样,奋不顾身扔包的女列车员的手背已被多次灼伤,身上的衣服也被腐蚀后发脆、变色。这个肇事者当即受到治安拘留的处理。 [事故原因分析] 硝酸,联合国编号为2031,属第八类·腐蚀品,是具有严重危险性的物品。硝酸透明、无色,通常因溶有二氧化氮而呈红棕色。有独特的窒息性气体。硝酸的化学性能相当活泼,具有极强氧化性,几乎可以与一切

金属、非金属起反应。硝酸中溶有的二氧化氮越多,其氧化能力越强,腐蚀性就越大。硝酸在发生腐蚀反应时一般总会生成有毒气体一氧化氮或二氧化 氮,从而对人体生成危害。 硝酸的氧化能力能引起木材和其他纤维素物品燃烧。一般常见的有机物如松节油、醋酸、丙酮、乙醇等与浓硝酸相混即发生爆炸。在案例一中,航空运输的硝酸在渗出后遇木屑而发生自燃。案例二中,硝酸渗出后出现浓烟,若遇布质或皮革之类的物品,也可能燃烧。幸亏列车员处理果断,没有酿成大祸。 由于硝酸在工业中用途相当广泛,化肥、冶金、化工、化纤、染料、制药等产品均需硝酸作原料。因此投入运输的量也相当大。因硝酸的腐蚀性强,所以在包装材料的选用上难度就很大,通常用玻璃瓶、陶制的耐酸坛、铝桶或不锈钢桶包装,外用木箱、内隔衬垫。这些包装,或者有易碎特性,或者仅仅是耐腐蚀性较其他材料略强,所以运输中存在的隐患较大,稍有不慎,容易造成容器内的硝酸泄漏,甚至大量外流,对人体、周围的环境和其他设备等造成危害。 [案例评议] 在工业生产中发挥重要作用,需求量最大的产品是:硫酸、硝酸、盐酸和烧碱(氢氧化钠)、纯碱,俗称“三酸二碱”。此中前四类为腐蚀性危险物品。腐蚀性危险品是九大类危险货物中最为混杂的一类。腐蚀品往往还兼有易燃性、氧化性、毒害性等副危险性质。当我们着重注意腐蚀品对人体的伤害性时,也不能忽视其其他危险性质的危害性。 在腐蚀品中,有酸性腐蚀与碱性腐蚀之分,又有无机腐蚀品和有机腐蚀品之区别,它们对于作业要求、个人防护、应急救援方面所采取的措施区别也很大。一旦搞错,有可能防护反而加重了危害,救援反而制造出险情,这是需要

奥体不锈钢的耐晶间腐蚀性能

奥体不锈钢的耐晶间腐蚀性能 奥体不锈钢在合适的温度下再加热(如热处理、焊接或高温运行)时,由于C、N、P、Si的化合物或沉淀析出相,将在晶界析出或偏析,可使奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀,大大降低其力学性能,导致结构和设备的破坏,危害极大。 奥体不锈钢晶间腐蚀的影响如下: 碳含量是影响奥体不锈钢晶间腐蚀的重要因素,奥体不锈钢晶间腐蚀的敏感性随碳含量的增加而提高。碳在18-8奥体不锈钢中的溶解度为: Log(wc%)=-6120/T+3.639 据此,碳在18-8奥体不锈钢的溶解量在1000℃时约为wc0.07%,在800℃时约为wc0.01%,而在温室下就低于wc0.01%。所以,固溶处理时,碳处于过饱和状态。一旦遇到400~850℃范围内的加热及适当的保留时间,铬的碳化物就会在晶间析出,若造成晶界附近的铬含量低于wcr12%,析出贫铬区而容易被腐蚀。此外,随奥体不锈钢中铬、镍含量的增加,碳的溶解度将进一步下降,其晶间腐蚀倾向将增加。1)提高奥体不锈钢的纯度,即降低C及有害杂质P、S、Si的含量。这一点已经得到应用,许多超低碳不锈钢已被产生出来。 2)从中可以看到,提高铬含量,微信公众号:hcsteel有利于降低晶间腐蚀的敏感性;而提高镍含量,则提高了晶间腐蚀的敏感性。 3)在奥体不锈钢中加入与C亲合力比Cr大的Ti、Nb等合金元素,

而优先于Cr形成Ti、Nb的碳化物,避免在奥氏体晶界附近出现贫铬区,就能够避免晶间腐蚀。 4)焊后进行固溶处理,使其在焊接接头去因焊接加热到敏感化区(400~850℃)而析出的铬的碳化物重新溶解而消除贫铬区,也能够避免晶间腐蚀。

铝合金具体腐蚀

序号腐蚀环境腐蚀方法结果(腐 蚀电位 /V) 文献 LF6M 海水腐蚀(平均 温度13.6℃,溶 解氧浓度5.6ml, 盐度32‰,, pH8.2,海水平流 速度0.1m/s 三个样品的平行试验。以三 个平行样品的腐蚀电位平均 值作为材料的腐蚀电位,以 腐蚀一天的腐蚀电位值作为 初始电位,电流趋于稳定的 时间作为稳定时间,稳定后 平行样品的腐蚀电位平均值 作为材料稳定腐蚀电位,趋 于稳定后腐蚀电位变化范围 称为稳定电位范围 -0.80~-0.85 黄桂祥,铝合 金在海水中的 耐蚀性, LF21M -0.69~-0.76 LF2Y2 -0.67~-0.72 180YS -0.84~-0.94 L4M -0.68~-0.71 LD2CS -0.68~-0.70 LC4CS -0.66~-0.69 L Y12CZ -0.61~-0.63 Cu-Zn-Al -Ni-As-B NaCl(3.5%)溶液制样,测量抛光后的样品的 表面积,然后依次用蒸馏水、 丙酮、酒精清洗后干燥称量。 将样品全浸入腐蚀液并静置 腐蚀30d。 采用是SI1287电化学工作站 测量实验黄铜在NaCl(3.5%) 溶液中的极化曲线 -0.2638 含稀土HAl77-2 铝黄铜的腐蚀行 为 中国有色金属学 报2007年第8期 程建奕李周唐 宁汪明朴曹建 国赵学龙杨天 足 Cu-Zn-Al -Ni-B-Ce -0.3456 Cu-Zn-Al -Ni-As-B- Ce -0.2964 Ti2448 PBS溶液(NaCl 8.0g,KCl0.2g,Na 2HPO4?12H2O 2.9g,KH2PO4 0.2g,蒸馏水1L, 用HCl和NaOH 溶液将pH调节 为7.4),电解质 自然充气,保持 实验温度为 37℃采用2273型恒电位仪 (EG&G PAR)测定试样电化 学腐蚀性能,极化曲线测量 以0.667mV/s的扫描速率从 -1.0V(vs OCP)到3.0V(vs OCP) -0.452 磷酸盐缓冲溶 液中 Ti-24Nb-4Zr-8 Sn合金的电化 学腐蚀行为 白芸李述军 郝玉琳杨锐 郭正晓 中国有色金属 学报2010年第 z1期(下册) CP Ti -0.533 TC4 -0.597

铝合金腐蚀

铝合金腐蚀 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

摘要金属材料是现代最重要的工程材料,人类社会的文明和发展与金属材料的使用、发展与进步有着极为密切的联系。但是金属材料及其制品会受到各种不同形式的损坏,其中最重要、最常见的损坏形式腐蚀。 铝是一种活泼金属,极容易和空气中的氧气起化应生成氧化铝。氧化铝在铝制器皿表面结一层灰色致密的极薄的(约十万分之一厘米厚)薄膜,这层薄膜十分坚固,它能使里力的金属和外界完全隔开。从而保护内部的铝不再受空气中氧气的侵蚀。 铝和氧化铝薄膜都能和许多酸性或碱性物质起化学反应,一旦氧化铝薄膜被碱性溶液或酸性溶液溶解掉,则内部铝就要和碱性或酸性溶液起反应而渐渐被侵蚀掉。所以铝制器皿不能用碱性溶液或酸性溶液洗刷,也不能用铝制器皿盛放纯碱、洗衣粉或食醋等物质。 关键词:铝合金、腐蚀、表面处理、防腐涂料 1 引言 铝防腐蚀的重要意义 金属腐蚀问题存在于国民经济的各个领域,而且随着经济建设和科学技术的发展,腐蚀的危害越来越严重,对于国民经济的发展的制约作用越来越突出。使得腐蚀科学在国民经济中所处的地位越来越重要。据统计,人们每年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏,相当于每年约有1/10?的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功;而1/10?被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏,其损失要远远大于金属本身的价值。据美国国家标准局(NBS)调查,1975年美国因腐蚀造成的损

失高达700亿美元,即当年国民经济总产值(GNP)的%;《光明日报》1999年1月20日报道,1997年因腐蚀给我国国民经济带来的损失高达2800亿人民币。 2 铝的主要腐蚀形式和腐蚀机理 铝的腐蚀形式 铝的主要腐蚀形式有点腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂。 点腐蚀 点腐蚀:点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状 的一种为局部的腐蚀形态。点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件,如有腐蚀介质(CL-、F-等)、促进反应的物质(CU2+、ZN2+等),既促进又足以维持腐蚀的继续进行。 均匀腐蚀 均匀腐蚀:铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。溶液温度升高,溶液浓度增大,促进铝的腐蚀。 缝隙腐蚀 缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。金属部件在电解溶液中,由于 金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。 晶间腐蚀 晶间腐蚀:是在金属界处发生局部腐蚀的现象。就电化学的观点来看, 由于材料的晶粒为阴极,而晶界一般为阳极,因此在均匀腐蚀的情况下,晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处,如果在特殊情况下,材料的晶界抗蚀元素又相对减

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