铝合金腐蚀_及其防护方法
腐蚀的去除与防护
5. 不锈钢的腐蚀去除
• 不锈钢（或镍-铬合金）一般来说是属于耐腐蚀金属，但 不能完全摆脱腐蚀介质的侵入。一旦出现腐蚀，进行腐蚀 的去除也是必要的。
• 其去除腐蚀的方法与碳钢大体上相同。
• 在飞机上，不锈钢一般被用作薄腹板和薄壁管，在厚度较 小时，慎用喷丸、抛光、和其他电动、气动手段。手工打 磨时，不要用力过猛，磨削深度过大，避免造成材料过薄 。
3. 打磨工具与打磨方法
(1) 钢丝刷
• 钢丝刷的钢丝有不同的直径和长度。通常是使用手持钢丝 刷，或者将钢丝刷固定在电动马达上使用。现在也有一些 专用的气动钢丝刷。钢丝刷常用于去除严重的腐蚀，油污 和油漆。油漆用在不可能使用化学去除方法的地方。
(2) 打磨
• 用马达带动打磨轮去除严重腐蚀的一种方法。打磨过程 中有一部分金属基体会和腐蚀产物一起被磨掉，从而， 金属构件的材料厚度会有不同程度的损失。
•
清除钢或合金钢部件表面锈斑的方法是用研磨砂纸或 刷子进行手工和动力的打磨。对于没有电镀层的钢件最好 的方法是用细砂、铝氧化物、玻璃珠进行喷砂去掉腐蚀产 物，特别是凹坑底部的腐蚀产物。如果钢件有镉或铬镀层， 进行喷砂时应小心保护镀层，防止镀层受到损伤。
对于高强度合金钢件，比如起落架、发动机受力构件， 清除时要极小心操作，使清除腐蚀造成结构件材料损失最 少。清除的方法可以使用细油石，细研磨砂纸进行打磨， 也可以使用很细的玻璃珠、研磨料进行喷砂去除。但绝不 能用钢丝刷来清除，因为刷子会在钢件表面留下划痕，高 强度钢对这些划痕非常敏感，很浅的划痕就会产生应力集 中，大大削弱钢件的疲劳性能。
腐蚀的去除与防护
防腐培训 孟忠文
一、腐蚀的去除
1.概述
• 对于金属构件来说，采取积极的仿腐措施很重要。金 属腐蚀后才去清除腐蚀产物，始终是一种被动的、不 得已时的挽救措施。在清除腐蚀的问题上，应当是一 旦发现构件腐蚀，就要马上清除腐蚀产物。因为腐蚀 产物通常是一种或多种多孔盐类，吸潮性比较强，从 而加速构件的腐蚀。 • 在日常维护中和修理中，应确保能够完全清除飞机结 构构件中的腐蚀产物。如果去除不干净而留下部分残 余腐蚀物，将会继续腐蚀构件。在构件上进行防腐处 理，处理的部位必须要清洁、无漆、没有油污和脂类 。
抑制铝合金表面腐蚀的方法
抑制铝合金表面腐蚀的方法铝合金是一种广泛应用于各种工业领域的材料，但由于其本身的化学性质，容易受到腐蚀的影响。
为了保护铝合金表面免受腐蚀的侵害，采取一系列措施是非常必要的。
本文将介绍几种常见的抑制铝合金表面腐蚀的方法。
1. 表面处理铝合金表面的处理是预防腐蚀的重要步骤。
常见的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、喷涂等。
阳极氧化是一种通过电解氧化来增强铝合金表面耐腐蚀性的方法。
通过在铝合金表面形成一层致密的氧化膜，可以有效抑制腐蚀物质的侵蚀。
电镀和喷涂也可以在铝合金表面形成一层保护膜，起到抑制腐蚀的作用。
2. 使用防腐涂层在一些特殊环境下，如海洋环境或化工厂等，铝合金容易受到腐蚀的侵袭。
为了增强其耐腐蚀性，可以在铝合金表面涂上一层防腐涂层。
防腐涂层可以有效隔离空气、水分和化学物质对铝合金的腐蚀，延长其使用寿命。
3. 控制环境条件环境条件是导致铝合金腐蚀的重要因素之一。
在一些潮湿、高温或者含有酸性、碱性物质的环境中，铝合金容易出现腐蚀现象。
因此，在使用铝合金的过程中，应尽量控制环境条件，避免铝合金长时间暴露在恶劣的环境中。
4. 定期维护定期维护是保护铝合金表面免受腐蚀的重要措施。
定期检查铝合金表面的腐蚀情况，及时发现问题并采取相应措施是非常必要的。
定期清洁和保养铝合金表面，去除污垢和杂质，可以延长其使用寿命。
5. 使用合适的防护设备在特殊环境下使用铝合金时，可以考虑使用一些防护设备来减少腐蚀的发生。
例如，在海洋环境中使用铝合金时，可以使用防腐蚀涂层、防护罩等设备来隔离海水和空气对铝合金的侵蚀。
总结起来，抑制铝合金表面腐蚀的方法包括表面处理、使用防腐涂层、控制环境条件、定期维护和使用合适的防护设备等。
通过这些措施的综合应用，可以有效延长铝合金的使用寿命，减少腐蚀带来的损失。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的抑制方法，并定期检查和维护铝合金表面，以保持其良好的耐腐蚀性能。
铝合金防腐处理工艺
铝合金防腐处理工艺在现代工业和日常生活中，铝合金因其优异的性能，如轻质、高强度、良好的导电性和导热性等，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、电子等众多领域。
然而，铝合金在特定环境中容易受到腐蚀，这可能会影响其性能和使用寿命。
因此，铝合金的防腐处理工艺至关重要。
铝合金腐蚀的原因主要有电化学腐蚀和化学腐蚀。
电化学腐蚀通常发生在铝合金与不同金属接触或存在电解质的环境中，形成原电池导致腐蚀。
化学腐蚀则可能由于铝合金与强酸、强碱等化学物质直接反应而产生。
为了有效地防止铝合金的腐蚀，人们研发了多种防腐处理工艺，以下是一些常见的方法：阳极氧化处理这是一种广泛应用的铝合金表面处理技术。
将铝合金作为阳极置于电解质溶液中，通过电解作用在其表面形成一层氧化膜。
这层氧化膜具有较高的硬度和耐腐蚀性，可以显著提高铝合金的表面性能。
氧化膜的厚度和性能可以通过控制电解参数，如电流密度、电压、电解时间和溶液成分等来调节。
化学转化处理常见的有铬酸盐转化处理和磷酸盐转化处理。
铬酸盐转化处理能在铝合金表面形成一层致密的铬酸盐膜，具有良好的耐蚀性。
但由于铬酸盐对环境有一定的危害，其应用逐渐受到限制。
磷酸盐转化处理则相对环保，形成的磷酸盐膜可以为后续的涂装提供良好的基底，增强涂层的附着力和耐腐蚀性。
有机涂层防护通过在铝合金表面涂覆有机涂料，如油漆、树脂等，来隔绝铝合金与外界环境的接触，从而达到防腐的目的。
在涂覆前，通常需要对铝合金表面进行预处理，如除油、除锈、磷化等，以提高涂层的附着力和防护效果。
电镀和化学镀电镀是利用电解原理在铝合金表面沉积一层金属镀层，如镍、铬、锌等。
化学镀则是通过化学反应在铝合金表面沉积金属镀层。
这些镀层可以提供良好的防护性能，但工艺相对复杂，成本较高。
激光熔覆利用激光束的高能量将防腐材料熔覆在铝合金表面，形成一层致密的防腐涂层。
这种方法具有涂层与基体结合强度高、热影响区小等优点，但设备投资较大，工艺要求较高。
微弧氧化处理这是一种新兴的表面处理技术，通过在铝合金表面产生微弧放电，在原位生长出一层陶瓷质氧化膜。
飞机铝合金零件腐蚀机理与防护
据统计，铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%，而飞机的结构件大部分是由铝合金材料构成。
铝合金构件的损伤形式有多种，如疲劳断裂、裂纹、变形、磨损等，其中腐蚀是最常见的损伤形式之一。
由于腐蚀造成的事故占飞机全部损伤事故的20%，这个问题在老龄飞机上变现的尤为突出。
由于腐蚀问题的存在，往往缩短飞机结构件的使用寿命，甚至还危及飞行安全。
如1988年Aloha航空公司的波音737飞机发生空中事故，经过事故调查后认为：由于机身增压舱纵向蒙皮搭接接头处一排铆钉孔，在服役的热带海洋环境和循环增压载荷作用下，引起了不可检测的多条腐蚀疲劳裂纹，从而引起事故。
因此，腐蚀问题不容忽视，这就需要我们在航空维修过程中加强检查与控制。
飞机结构件的腐蚀是飞机在使用环境中随着时间推移而发生的化学累积性损伤。
作为电化学反应，必须同时具备三个条件才能发生，即活性金属、腐蚀环境（介质）和导电通路。
同时，它又作为与时间有关的损伤，需要一定时间的累积才能发生，并且要求在一定的损失范围之内就进行维护和修理。
一般民航和军航的飞机维修规定：腐蚀损失深度不超过蒙皮厚度的10%。
腐蚀的种类很多，通过对飞机铝合金材料构件腐蚀情况的统计和分析得知，点蚀、剥蚀缝隙腐蚀这三类是腐蚀的主要表现形式。
其中，点蚀改变飞机结构的应力分布，引起局部应力集中，从而形成腐蚀疲劳裂纹；剥蚀和缝隙腐蚀使蒙皮、桁条等构件的厚度减薄，大大降低材料的强度，增大应力，最终导致构件裂纹，甚至断裂。
在飞机结构修理中，构件中存在应力腐蚀裂纹是一个常遇到的实际问题。
例如，1L-18飞机上翼面处的大量B94铝合金铆钉产生了应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀裂纹通常都很小，宽度较窄，没有引起人们注意的特征，又因常被腐蚀产物覆盖，所以很难发现，有时需要采用无损探伤技术进行检查。
构件发生应力腐蚀断裂时，常常是在事先没有明显预兆的情况下突然发生，因此对飞机的飞行安全危害较大。
一般来说，腐蚀坑洞是应力腐蚀裂纹的主要萌生源。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策【文章标题】：海洋环境下的铝合金腐蚀特点及有效防护对策一、引言在现代社会中，海洋资源的开发与利用愈发突出。
然而，海洋环境中充满了各种腐蚀威胁，其中铝合金材料的腐蚀问题备受关注。
本文将探讨海洋环境下铝合金材料的腐蚀特点，并介绍一些有效的防护对策。
二、海洋环境下铝合金腐蚀特点1. 高氯化物含量：海水中氯离子含量较高，是铝合金腐蚀的主要原因之一。
氯离子能穿透铝合金表面形成氧化膜，导致金属内部进一步腐蚀。
2. 脱氧化反应：海水中的氧气和潮湿空气中的氧气会与铝合金中的铝元素反应，形成氧化铝。
这种氧化反应会破坏铝合金表面的保护膜，导致腐蚀。
3. 制造缺陷：铝合金材料的制造过程中，可能存在气孔、夹杂物和晶界腐蚀等缺陷。
这些缺陷使得铝合金在海洋环境中更容易发生腐蚀。
三、防护对策1. 表面处理a. 氧化处理：采用阳极氧化方法能形成致密、均匀的氧化膜，提高铝合金的耐蚀性。
b. 阻挡剂涂层：涂覆一层阻挡剂，如有机涂层或脱液法，可以隔离铝合金与海水的接触，减少腐蚀。
2. 添加合金元素合金元素的添加可以改善铝合金的耐腐蚀性能。
添加少量的铜、锌或镁等元素可以形成稳定的膜层，抑制腐蚀。
3. 电化学保护a. 阴极保护：通过在铝合金表面铺设阴极保护层，通过电流消耗，保护铝合金不被腐蚀。
b. 电沉积：利用电沉积技术，在铝合金表面沉积一层防护性的金属或合金，提高其耐腐蚀性能。
4. 合理设计与使用在铝合金结构的设计与使用过程中，应注意避免导致局部腐蚀的因素，如电偶效应、接触腐蚀等。
合理的设计和使用能够减缓铝合金腐蚀的发生。
四、个人观点与理解在海洋环境中，铝合金的腐蚀问题对于海洋资源的开发和利用具有重要的影响。
通过分析铝合金腐蚀的特点和防护对策，我们可以采取科学有效的方法来延长铝合金的使用寿命，提高其腐蚀抗性。
在未来的发展中，需要进一步研究和改进铝合金的防护技术，以满足不断增长的海洋工程需求。
五、总结本文对于海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策进行了全面评估。
铝合金防腐保护措施
铝合金防腐保护措施铝合金作为一种常见的金属材料，用于制造各种产品，包括建筑材料、航空器、汽车零部件等。
由于铝合金具有轻质、耐腐蚀、导热性能优良等特点，因此在工业和日常生活中得到了广泛应用。
然而，铝合金也会遭受腐蚀，影响其使用寿命和功能。
因此，为了保护铝合金材料，采取一系列的安全措施是必要的。
本文将对铝合金防腐保护措施展开详细阐述。
1. 表面处理措施铝合金的防腐保护始于其表面处理。
常见的表面处理方法包括阳极氧化和镀层处理。
阳极氧化是一种将铝合金表面转化为一层氧化膜的方法，可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
另外，通过在铝合金表面涂覆一层保护性镀层，如涂层漆或聚合物膜，可以有效地防止腐蚀的发生。
2. 防止铝合金接触有害物质铝合金的腐蚀主要与其接触到的有害物质有关。
由于铝合金本身的化学性质，与某些物质接触会导致腐蚀。
因此，对于不同的应用场景，需要采取相应的措施来防止铝合金与有害物质接触。
例如，在建筑材料中，需要选择适合的涂层材料来包裹铝合金；在汽车制造中，需要定期清洗和保养车辆表面，避免腐蚀物质沾染。
3. 控制温度和湿度铝合金在高温高湿环境下容易发生腐蚀。
因此，控制温度和湿度是一种重要的防腐保护措施。
首先，需要避免铝合金暴露在极端高温或高湿环境下，建立适当的环境条件。
其次，选择合适的存储和使用方法，确保铝合金材料在制造、转运和使用过程中能够保持适当的温湿度。
4. 定期保养和检查定期保养和检查是保持铝合金长期使用的关键。
通过定期检查铝合金表面和内部，可以及时发现腐蚀迹象并采取相应的措施修复和保护。
定期清洁铝合金表面，去除沉积物和污垢，可以延长其使用寿命。
此外，在铝合金使用过程中，定期检查设备和结构的完整性，以防止事故发生。
5. 防腐剂的应用使用防腐剂是一种常见的铝合金防腐保护措施。
防腐剂可以通过覆盖或渗透到铝合金表面，形成保护层，阻止腐蚀的发生。
选择适合的防腐剂对于不同的应用和环境条件是必要的。
在使用防腐剂时，需要遵循相关的安全操作规程，以确保人身安全和环境保护。
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。
铝合金电化学腐蚀
铝合金电化学腐蚀
铝合金在某些特定条件下，比如湿润的环境中，可能会发生电化学腐蚀。
电化学腐蚀是一种由电化学反应引起的金属表面的腐蚀现象。
铝合金的电化学腐蚀主要是由以下两种类型的腐蚀反应引起的：
1.氧化还原反应：铝合金中的铝金属可以在氧气的存在下发生氧化还原反应。
在阳极区域，铝金属被氧化为铝离子并释放电子；而在阴极区域，氧气还原为氢离子，并接受之前释放的电子。
这个反应形成了氧化铝（Al2O3）的膜层，称为氧化腐蚀。
2.离子传导：湿润环境中的电解质（如水和盐）可以使铝离子在铝合金表面产生移动。
这些离子就像是电流的载体，沿着金属表面的微小通道传导。
这个过程称为电解质腐蚀。
要避免或减轻铝合金的电化学腐蚀，可以采取以下措施：
1.使用合适的防护涂层：在铝合金表面涂覆一层耐腐蚀的防护涂层，可以隔离铝合金与外界环境的接触，减少腐蚀的可能性。
2.表面处理：通过氧化、阳极氧化、阳极处理等方法改善铝合金表面的抗腐蚀性能。
3.控制环境：避免铝合金暴露在潮湿和腐蚀性环境中，如水、盐水、酸等。
4.使用合适的合金和处理方法：选择具有更好抗腐蚀性能的铝合金材料，并采取适当的加工和热处理方法，来提高铝合金的抗腐蚀性能。
5.定期检查和维护：定期检查铝合金部件的表面，及时修复和保护，防止腐蚀继续发展。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
(1) 形成氣泡
(2) 氣泡破裂， 金屬磨破壞
(3) 重新成膜
(4) 形成新氣泡
(5)氣泡破裂， 金屬磨破壞
(6)重新成膜
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 1-4-3 應力腐蝕 (Stress Corrosion Cracking, SCC)
6.3
1.5
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環境與鋁及鋁合金腐蝕的關係
• 2-2 大氣腐蝕因子
• 由於水、氧在水膜間的擴散率、大氣中的氯離子含量、以及空 氣中的污染物質如SO2、灰塵等，均會影響金屬在大氣中的腐 蝕速率。
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三、鋁及鋁合金防蝕技術
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 蝕孔的最大深度(p)與平均腐蝕深度(d)的比值稱為點蝕係數 (p/d)。此值越大，孔蝕越嚴重。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 1-4-6 伽凡尼腐蝕（GALVANIC Corrosion）
兩種或兩種以上不同電極電位的金屬處於腐蝕介質內相互接觸 而引起的電化學腐蝕﹐又稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• GALVANIC系列
金屬/合金在海水中的活性大小位階：
所形成的電偶間的電極 電位差：兩金屬之間的 電極電位差愈大、電流 愈大，則腐蝕愈快。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
(2) 應力腐蝕只有某些金屬介質的組合（見右表）情況 下，才會發生應力腐蝕斷裂 ，純金屬很少產生。若無應 力，金屬在其特定腐蝕介質 中的腐蝕速度是微小的。 (3) 合金的化學成分、金像組 織、熱處理對合金的應力腐 蝕破裂有很大的影響。 (4) 斷裂速度在純腐蝕及純力 學破壞之間，斷口一般為脆 斷型態。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 金屬材料接觸某些溶液，表面上 產生點狀局部腐蝕，蝕孔隨時間 的延續不斷地加深，甚至穿孔， 稱孔蝕。通常點蝕的蝕孔很小， 直徑比深度小得多。
304 不銹鋼在海水中的孔蝕.
孔蝕的形態
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環境與鋁及鋁合金腐蝕的關係
• 沒有一種金屬能適用於任何環境及任何條件下而不發生腐蝕， 但是腐蝕工程師應能立即就某種特定使用環境，選定可相容之 金屬。 • 鋁合金腐蝕環境：
自然環境 大氣環境 淡水 海水 土壤 鹼 工業環境 酸 無機酸
有機酸
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金屬氧化膜 金屬(鋁、不鏽鋼)
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
•
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
1-4 鋁及鋁合金的腐蝕型態
沖蝕腐蝕(Erosion Corrosion) 孔穴沖蝕 應力腐蝕(Stress Corrosion Cracking, SCC) 氫脆 孔穴腐蝕(Pitting Corrosion) 伽凡尼腐蝕（GALVANIC） 脫落腐蝕（Exfoliation Corrosion ） 晶界腐蝕 均勻腐蝕（Uniform Corrosion）
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 1.1 金屬腐蝕的行為產生
什麼是腐蝕？ 腐蝕，是材料和周圍環境發生作用而破壞的現象，發生的主要 因素包括材料、環境與反應的種類。材料的腐蝕會顯著降低金 屬材料的強度、塑性、韌性等性能，破壞金屬構件的幾何形狀 ，增加零件間的磨損，惡化電學和光學等物理性能，縮短設備 的使用壽命。 腐蝕的破壞影響？ 美國腐蝕工程師協會在 2002 年的調查分析報告指出，每年因 腐蝕造成的直接經濟損失大約占其國內生產毛額的 3.17％。 日本腐蝕工程學會根據 1997 年的數據分析，腐蝕造成的直接 損失也占國民生產總毛額的 1.88％。
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鋁及鋁合金防蝕技術 • 3-1 完善的防蝕設計
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以焊接取代鉚釘可避免孔蝕 避免設計死角或易積水之處 注意儲存槽和容器的排水問題，底部最好傾斜至排水口 需常取換得零件必須設計在意於裝解的地方 避免應力過分集中或造成殘存應力 避免不同性質金屬的直接接觸，以免伽凡尼腐蝕發生 急流管路需避免大轉彎，轉彎處的管壁需加強 配合腐蝕環境選擇材料 避免設計有過分震動，以防止磨損腐蝕 儲存槽和容器暫時不用時，應充以乾燥空氣或惰性氣體 避免局部過熱，否則容易發生一般腐蝕和應力腐蝕
• 1-4-7 脫落腐蝕（Exfoliation Corrosion）
鋁合金經過滾軋之後，順方向的晶粒被拉長，其晶界遇到海 邊的鹽分以及污染空氣中的硫化物時，很容易為其腐蝕。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 1-4-8 晶界腐蝕 高強度鋁合金需要依賴金屬化合物(metallic compound)來增加強度，但也因為這些金屬化合物的 沈積，造成伽凡尼耦合，進而促使晶界腐蝕。
• 應力腐蝕是指在拉應力作用下，金屬在腐蝕介質中引起的破 壞。這種腐蝕一般均穿過晶粒，即所謂穿晶腐蝕。應力腐蝕 由殘餘或外加應力導致的應變和腐蝕聯合作用產生的材料破 壞過程。應力腐蝕導致材料的斷裂稱為應力腐蝕斷裂。
•
應力腐蝕的特性：
(1) 應力腐蝕斷裂是時間的函數。拉伸應力越大,則斷裂所需時 間越短；斷裂所需應力一般都低於材料的屈服強度。這種應 力包括外加載荷產生的應力、殘餘應力…等。 發生應力腐蝕 前，並沒有明顯的的塑性變形產生。
金屬材料 腐蝕介質
低碳鋼
低合金結構鋼 高強度鋼 奧氏體不鏽鋼 黃銅 高強度鋁合金
Ca(NO3)2,
NH4NO3, NaOH NaOH 雨水,海水,H2S溶液 熱濃的Cl-溶液 NH4+ 氯化物、濕的工業 大氣、海洋大氣
鈦合金(6Al-4V)
液態N2 O4
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鋁及鋁合金防蝕技術
• 鋁的化學活性強，但表面易於形成一層連續而緻密的氧化鋁 ，具有保護作用，可以防止鋁繼續腐蝕。 • 鋁合金的分類及抗蝕性如下表：
合金代號 1XXX（純鋁） 2XXX （鋁銅） 3XXX （鋁錳） 4XXX （鋁矽） 5XXX （鋁鎂） 6XXX （鋁鎂矽） 7XXX （鋁鋅） 合金元素 99.9% 銅 錳，錳-鎂 矽 錳，鎂，鉻 鎂，矽 鋅，鎂，錳，銅 抗蝕性 一般 優 可 優 可 優 優 可 孔蝕 優 差 差 佳 佳 佳 可 晶界 優 差 可 佳 佳 優 佳 佳 差 佳 佳 佳 應力
Aluminum Corrosion Introduction
Jason Chiu 2010/10
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Agenda
• 一、鋁及鋁合金腐蝕原因
• 二、環境與鋁及鋁合金腐蝕的關係
• 三、鋁及鋁合金防蝕技術
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一、鋁及鋁合金腐蝕原因
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 1-4-1 沖蝕腐蝕
當金屬與腐蝕環境有相對運動時，之間會產生機械摩擦或撞擊 ，則金屬受到腐蝕破壞速率會加快之現象。 沖蝕腐蝕可分為：沖蝕、磨蝕、渦蝕 另外，流速對腐蝕有很大的作用，尤其當流體中帶有固體懸浮 物時，破壞力更加明顯。 水冷板(cold plat)與水冷散熱排(radiator)，其內部因為冷卻液 體在裡面流動，因此對於沖蝕腐蝕所造成的破壞需要納入重點 評估；若產品內使用扭旋片(spiral)所產生的渦流，亦是造成 渦蝕的重要因素。
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
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鋁及鋁合金腐蝕原因分析
• 1-4-2 孔穴沖蝕（或稱 泡蝕）
空泡腐蝕簡稱空蝕或氣蝕，是磨損腐蝕的一種特殊形態。在高 速液體中含有空泡，使磨損腐蝕十分嚴重。 空泡的形成是由於液體的湍流或溫度變化引起局部壓力下降， 空泡內只含少量水汽，存在時間非常短暫,氣泡破裂時產生衝 擊波壓力可高達4000atm，使金屬保護膜破壞，並可引起塑性 形變，甚至撕裂金屬粒子。膜破口處裸金屬受腐蝕，隨即重新 生膜。在同一點上又形成新空泡，又迅即破裂，這個過程反復 進行，結果金屬表面生成緻密而深的孔，外表很粗糙。
鋁及鋁合金腐蝕原因分析 • 1-4-4 氫脆
氫脆，又稱氫損傷，是一種由於金屬材料中氫引起的材料塑性 下降、開裂或損傷的現象。所謂“損傷”，是指材料的力學性能 下降。在氫脆情況下會發生“滯後破壞”，因為這種破壞需要經 歷一定時間才發生。 氫的來源有“內含”的及“外來”的兩種：前者指材料在冶煉及隨 後的機械製造（如焊接、酸洗、電鍍等）過程中所吸收的氫； 而後者是指材料在含有氫的環境中，使用過程中所吸收的氫。 致氫環境既包括含有氫的氣體,如H2、H2S；也包括金屬在水 溶液中腐蝕時陰極過程所放出的氫。