Al-Cu-Mg系高强铝合金的晶间腐蚀

1晶间腐蚀原理

晶界是金属晶粒间的错接区,是高能区,有更

强的化学活性,因而在大多数情况下比晶粒本身腐蚀得快,形成晶间腐蚀。晶间腐蚀就是沿着晶粒边界发生的选择性腐蚀[1]

Al-Cu-Mg 系高强铝合金有晶间腐蚀倾向,晶间腐蚀是其腐蚀的主要类型,微电池电化学腐蚀是大家普遍认可的晶间腐蚀发生的方式。

Al-Cu-Mg 合金在淬火自然时效状态下,理论上仅出现GP 区,属于均匀形核,具有普遍脱溶的性质,应该发生以点蚀为主的全面腐蚀。但在实际生产中,合金产品中始终存在大角度晶界、夹杂相的界面、亚晶界以及位错等,这些结构有利于过渡相及平衡脱溶相的非均匀形核。所以实际情况是,合金淬火后优先在晶间发生局部脱溶,局部脱溶会产生无沉淀带(无脱溶相区)。无沉淀带(无脱溶相区)与基体之间存在电位差,形成微电池腐蚀。无

沉淀带(无脱溶相区)的电位较低,为电池的阳极,优先被腐蚀,腐蚀沿着晶间扩展,形成晶间腐蚀。热处理不当时,合金在晶界上有CuAl 2、Al X Cu X Mg 等相沉淀,这些相与晶界或基体之间存在电位差,也会形成微电池腐蚀,引起更严重的晶界腐蚀。

2晶间腐蚀的影响因素及控制方法

晶间腐蚀可通过控制引起晶间腐蚀的合金元素

的含量、加工工艺以及热处理规范的合理搭配与选择来有效地控制晶间腐蚀的程度或降低晶间腐蚀敏感性。

2.1合金元素与腐蚀性能的关系

一般来说,合金元素含量增高,耐蚀性降低。合金中Fe、Si 杂质越低,耐蚀性越好。

Cu 含量为3%~5%的Al-Cu 二元合金,在淬火自然时效状态下耐蚀性能很低。加入0.5%的Mg,降低了α固溶体的电位,可部分改善合金的耐蚀性。Mg 含量大于1%时,合金的局部腐蚀增加,腐

作者简介:牟春(1966-),男,四川巴中人,高级工程师。收稿日期:2017-09-26

Al-Cu-Mg 系高强铝合金的晶间腐蚀

(西南铝业(集团)有限责任公司,重庆401326)

摘要:简述了Al-Cu-Mg 系高强铝合金晶间腐蚀的原理及其影响因素,从合金成分、加工工艺、热处理三个方面分析了控制晶间腐蚀的方法。

关键词:Al-Cu-Mg 合金;晶间腐蚀;成分;热处理中图分类号:TG146.21

文献标识码:A

文章编号:1005-4898(2017)06-0022-03

doi :10.3969/j.issn.1005-4898.2017.06.04

2017年第6期总第239期《铝加工》技术工程

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