铝和铝合金的大气腐蚀机理
铝合金腐烂锈蚀的原因
预防措施：优化设计和制造工艺
优化设计
通过改进结构设计，减少应力集中现象，降低裂纹和腐蚀产生的风险。例如，采用合理的截面形状、避免尖锐转 角、优化焊缝布置等。
制造工艺
改进制造工艺，提高铝合金材料的表面质量和内在质量。例如，采用先进的加工技术、减少表面划伤和污染、优 化热处理工艺等。这些措施可以提高材料的耐腐蚀性能，延长构件的使用寿命。
例如，晶粒大小、第二相粒子 的分布和形态等都会影响铝合 金的腐蚀速率和腐蚀形态。
通过优化铝合金的微观结构， 可以提高其耐腐蚀性能，延长 使用寿命。
02
外部环境因素导致铝合金 腐蚀
大气污染物作用机制
01
02
03
硫氧化物
工业排放和汽车尾气中的 硫氧化物，与水蒸气结合 形成酸性环境，加速铝合 金腐蚀。
阴极处则会发生还原反应，消耗电子。
03
腐蚀过程持续进行
随着反应的进行，阳极处的铝不断被氧化，导致铝合金逐渐腐蚀。同时
，阴极处也可能会发生析氢等副反应，进一步加速铝合金的腐蚀。
不同金属间接触产生电偶效应
铝合金与其他金属接触时形成电偶对
01
当铝合金与其他金属（如铜、钢等）接触时，由于它们之间存
在电位差，会形成一个电偶对。
的合金材料。
铝合金具有质量轻、强度高、导 电导热性好、耐腐蚀等优点。
常见的铝合金包括1系、2系、3 系、5系、6系和7系等，不同系 列的铝合金成分和性能有所不同
。
耐腐蚀性能评估标准
耐腐蚀性能是评价铝合金质量的重要 指标之一。
这些试验可以模拟铝合金在不同环境 下的腐蚀行为，从而评估其耐腐蚀性 能。
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点铝是一种活泼金属，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。
1、铝的腐蚀形式：（1）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。
（2）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。
（3）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。
缝隙腐蚀特别容易发生在机械组件接合的地方，例如金属垫圈或是铆接处和铝门窗与灰浆填隙处。
它是属于一种电池效应，但是缝隙一般需在特定程度大小的范围内才会发生，例如：有足够的宽度可使溶液进入，足够窄得使溶液可以停滞等，所以在应用或工程上必须要小心，避免发生足以产生缝隙腐蚀的环境。
缝隙腐蚀的机构很类似穿孔腐蚀的情况，首先是均匀腐蚀，然后因氧浓淡电池会引起阳极反应（缺氧区）和阴极反应（富氧区），由于间隙内氧无法补充，因此阳极反应会继续在同一个位置进行，因此产生严重的腐蚀结果。
（4）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少，晶间腐蚀的现象就会发生。
铝合金室内加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性
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Ｓ ｐ， ２ ０ ｓ． ０６
铝合金室 内加丽 ，曹学 军 封 先河 ， ，史秀梅 ，方 晓祖
（ ． 国 兵 器科 学 研 究 院 宁 波 分 院 ， 江 宁 波 ３５ ０ ；． 国 兵 器 工业 集 团 第 五 九 研 究 所 ， 庆 ４ ０４ ） １ 中 浙 １ １３ ２中 重 ０ ０ １ 摘 要 ： 通过 对 Ｌ １铝 合 金 进行 实 验 室盐 雾 、 热 、 Ｙ２ 湿 干燥 以及 浸渍 的循 环 复合 加 速腐 蚀 试 验 ， 比研 究 了（ Ｈ ） ０ 、ａ Ｏ 、 对 Ｎ ： ４ ＨＳ ， Ｓ Ｎ （ Ｈ ｈ ｏ 和 Ｎ ＨＳ 渍 溶 液 对 Ｌ ２ 合 金 腐 蚀 的 影 响 。 探 索 与 海 南 万 宁 试 验 站 Ｌ ２ 合 金 材 料 的环 境 试 验 腐 蚀 规 律 Ｎ ｓ ａ Ｏ浸 Ｙ１ 铝 Ｙ１铝 相 近 的加 速 模 拟 试 验 方 法 ， 行 相 关性 分 析 。分 析结 果 表 明 ， 渍 溶 液 为 １ ｍｏ ＬＮ ＨＳ ，ｐ 进 浸 ０ ｌ ａ Ｏ （Ｈ约 为 ５ ７ 的加 速 试 验 结 果 ／ ． ） ４ 与 环境 试 验 腐 蚀 规 律 相 近 。 关 键词 ：Ｙ１ 铝合 金 ； 速腐 蚀 试 验 ； Ｌ ２ 加 大气 暴 露 试 验 ； 关性 分析 ； 蚀 规律 相 腐
铝及铝合金氧化膜的退除
铝及铝合金氧化膜的退除深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要：铝及其合金在大气中会自然生成一层膜，并具有耐蚀美观的性能，但这层膜很薄，很易划破，所以铝的各种工件在进行阳极氧化或电镀、化学镀之前首先要将这层不完整的膜退除掉，否则会影响阳极氧化、电镀等后续工序的进行及产品质量的保证。
一、铝的氧化膜铝及其合金的各种制品在大气中有很好的耐蚀性能，主要是因为这种金属及合金在表面生成一层薄而致密的氧化膜。
这膜层随着在大气中停放时间的延长而加厚，大气中的湿度愈大膜层也愈厚。
根据合金和湿度的不同，膜厚在5 ~ 200nm ( 50 ~ 2000A)的范围内: 铝及其合金除了在大气中能自然生成氧化膜之外，也可以通过化学方法氧化，或电化学阳极氧化等方法产生更厚的氧化膜。
用化学氧化法得到的膜厚度约为1 ~ 3μm,阳极氧化产生的膜可以大于100μm,根据需要而定，可供装饰、防护耐磨的各种构件应用。
表1为铝在各种不同条件下生成的氧化膜的厚度。
二、铝氧化膜的退除铝及其合金在大气中会自然生成一层膜，并具有耐蚀美观的性能，但这层膜很薄，很易划破，所以铝的各种工件在进行阳极氧化或电镀、化学镀之前首先要将这层不完整的膜退除掉，否则会影响阳极氧化、电镀等后续工序的进行及产品质量的保证。
铝氧化膜的退除主要是在碱性化学溶液中退除，但也可以在酸性溶液中退除，主要根据材料的类别及铝工件的表面情况而选择。
当铝工件表面的油污很少时，可以将除油和除氧化膜一起处理。
如果油污很重或油层很厚则应先除油，然后再除氧化膜，否则会造成除油除膜都不彻底的情况，影响到后续工序的进行，并可能会降低表面处理的质量。
化学溶液浸泡法退除铝表面氧化膜的溶液配方及操作条件见表2。
三、铝阳极氧化膜的退除铝的各种工件或各种型材在阳极氧化后，有些工件可能因阳极氧化、清洗、封闭、着色过程操作不当或因其他原因，致使阳极氧化膜不合格，需要退除、重新进行阳极氧化，以达到产品质量的要求。
阳极氧化膜的退除与自然膜的退除不同，退除液以酸性为主，也可用碱液。
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-Al2O3在室温的大气中就可以生成,而且非常迅速和致密,厚度为25~30Å.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-Al2O3的外层转变为一薄层γ-AlOOH.然后,在γ-AlOOH上又会覆盖上一层AlOH3也可写成Al2O3·3H2O.从铝-水体系的电位-pH图可知,AlOH3在较大的pH范围内都会保持稳定.AlOH3从pH=4开始溶解;当pH=2.4时,认为AlOH3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SO2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O3,NOx及CO2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AlOH3表面上的OH-生成AlCl3,如方程式1~3所示:AlOH3+Cl-→AlOH2Cl+OH- 1AlOH2Cl+Cl-→AlOHCl2+OH- 2AlOHCl2+Cl-→AlCl3+OH- 3２.空气中的CO2能有效地阻碍NaCl引发的铝的大气腐蚀.铝在不含CO2潮湿空气中的腐蚀速率,和在正常CO2水平的空气中的腐蚀速率相比,约是后者的20倍.有人认为,CO2中和了在铝表面阴极区氧还原产生的氢氧根离子,降低了液层pH值,从而使得铝的溶解速率下降.３.一般认为:O3是潜在的加速剂,通过氧化H2S、SO2和NOx而影响金属的大气腐蚀.O3还能够通过自身的去极化反应,引起铝腐蚀.实验表明,铝暴露在不同大气污染物10ppm的SO2,NOx,O3,取样大气的气体25e和98%相对湿度四个星期以后,O3引起的腐蚀失重最大,其次是SO2,NO2,取样大气,NO.氧化膜的完整性及成分还受到铝合金的化学组分和微观结构的影响.为了提高铝合金的力学性能,往往要加入一些合金元素,并进行一定的热处理固溶、淬火、时效等.一些杂质元素如Fe、Mn、Si也常以FeAl3、AAlMnSi、SiO2等形式出现在铝合金当中.这些合金元素对铝合金微观结构的影响是不同的,要根据它们是存在于固溶体中,还是作为第二相分散在铝基体或者偏聚在晶界上.当合金元素形成的化合物颗粒存在于金属表面时,它们表面的氧化膜往往很薄,甚至不存在.传统的铝和铝合金大气腐蚀试验传统的大气腐蚀一般通过大气暴露实验、室内模拟加速试验进行研究.大气暴露试验能够反应材料在自然环境中的实际腐蚀情况,所得数据直观、可靠,虽然试验周期长、速度慢、费用高,但它是铝和铝合金大气腐蚀研究的重要方法.室内模拟加速试验可以显著减少试验时间,快速地对材料的大气腐蚀行为进行评价和预测,不能完全地取代大气暴露试验.铝合金的腐蚀速率表征既采用普遍使用的年失重量多少,也使用孔蚀坑的深度及数量分布和力学性能抗拉强度、屈服强度损失量.观察腐蚀形貌和分析腐蚀产物时,使用一些物理化学分析手段,如光学微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱等.室内模拟加速试验常见的大气腐蚀的室内加速试验有湿热试验、盐雾试验、干湿周浸循环试验以及多因子复合试验,一般认为干湿交替的周浸循环试验比较能够反映大气腐蚀的特点.干湿交替的周浸循环试验的最初提出是为了评价耐候钢的性能,适用于有钝化膜的金属及合金.这种研究方法从电化学的角度来说,也是合理的.对于铝合金,可以采用此方法进行大气腐蚀试验,评价铝合金的耐蚀性.采用pH=3.0的5%NaCl+015%NH42SO4用醋酸调节pH值作加速剂,对LY12和LC4两种高强铝合金进行了间歇盐雾和周期轮浸腐蚀试验,与广州,琼海十年的实地暴露试验结果对比.他认为两种铝合金加速方法之间有类似的腐蚀动力学规律,其中前者相对于大气腐蚀有较好的模拟性和加速性.也有人采用简易方法模拟湿热大气腐蚀试验,在工业纯铝ZL10和ZL109合金表面诱发腐蚀,观察和分析了铸铝合金中第二相和腐蚀产物的微观形貌及化学成分.在吸附了水分和侵蚀性氯离子微观孔隙周围,由第二相粒子和铝基体构成腐蚀微电池发生电化学反应,电位较负的铝首先发生溶解,导致局部点状腐蚀,腐蚀产物主要为铝的不溶性氢氧化物,还含有少量的氧化铝等.用室内加速试验评价结构铝合金的耐大气腐蚀性时,除测量失重和孔蚀深度外,应包括金相分析和力学试验.室内模拟加速试验从单因子控制到多因子控制,从简单的电位测量到交流阻抗技术等多种测量技术的应用,在过去的几十年里得到一定程度的发展.但是在大气腐蚀机理研究和准确地重现大气暴露试验结果方面,仍有较大的差距.室内模拟加速试验的重复性还需要提高.一部分研究者做了室内气体腐蚀试验,通过对一种或几种腐蚀性气体组分浓度、相对湿度、温度及暴露时间条件控制,观察金属的腐蚀并通过多种手段分析腐蚀产物,给出腐蚀过程的动力学规律和腐蚀机理.不过,这些实验仅仅局限于纯铝材料,研究工作处于起步阶段.Oesch用气体试验箱分析了各腐蚀性气体成分对纯铝大气腐蚀的影响.他认为臭氧对铝的大气腐蚀的影响要强于SO2和NO2.Bl cher通过控制空气中CO2的浓度,研究了CO2阻碍NaCl引发铝的大气腐蚀机制.综上所述,传统的大气腐蚀试验得到的数据是一段时间内金属的宏观的、统计的腐蚀行为和规律,对大气腐蚀过程中的关键反应和中间过程缺乏清楚的描述.随着仪器制造技术的进步,人们越来越趋向于对金属的大气腐蚀过程进行连续、原位的研究,从微观上,甚至于原子尺度上认识其腐蚀规律.实验结论1微合金化后的耐腐蚀性与合金中各相的电极电位有很大的关系.若基体相为阴极相,第二相为阳极相,合金一般有较高的耐蚀性;反之,若基体相为阳极相,第二相为阴极相,则第二相数量越多,电位越高,合金腐蚀越严重.2 Al-7%Si合金的腐蚀从硅相及晶间处优先开始,以点蚀为主.加入Cu元素,实验合金有明显的晶间腐蚀倾向.其它元素影响相对较小.3电化学实验结果表明,所有实验合金均较快进入钝态,随着各合金元素的加入,实验合金的自腐蚀电位向负向移动,腐蚀电流密度增加.合金元素和杂质元素的影响合金元素对铝和铝合金耐蚀性的影响是一个复杂的问题;因为这不仅与合金元素的电极电位电化学序有关,还与合金元素的存在形式固溶体还是析出的金属间化合物相、合金元素的加入量等诸多因素有关;锰锰在铝合金中主要以MnAl6相存在而MnAl6相和铝有着相同的自然电极电位,几乎没有电位差,少量的锰往往还会提高合金的耐蚀性;因为能生成MnFeAl6,从而部分消除含铁的强阴极性相如AlSi2Fe等,从而增强了耐蚀性;所以Al-Mn合金是重要的防锈铝合金之一;锌锌在 0.2％以下时,对铝合金耐蚀性的影响不大;当锌作为某些高强铝合金的添加元素时,其析出的金属间化合物仍然可能成为铝的阴极,但其对耐蚀性的影响小于铜、铁、镍等阴极性元素;铜铜以各种不同的含量存在于许多高强铝合金中,它还可能在工业铝及其合金中以杂质出现;铜对铝来说是强阴极性元素电极电位正得多,所以,即使铜的含量不多,也可对铝及其合金的耐蚀性产生严重的影响;如当含有0.1％铜时,高纯铝的腐蚀速度提高了1600倍,要提高耐蚀性,铜的含量必须严格控制;铁铁是铝合金中常有的杂质,并对合金的耐蚀性有相当大的影响,其作用仅次于铜;铁对铝来说,也是强阴极性元素;铁在铝中的溶解度十分小,在温度500℃时也仅为0.005％,过剩的铁往往生成阴极性相FeAl3,对铝形成微电偶腐蚀;硅硅对铝耐蚀性的影响在不同铝合金中是不同的;在Al-Si铸造铝合金中,过量的硅以片状存在于合金中,它对铝起阴极性相的作用,对耐蚀是有害的;在合金含有铁时,硅可能会进入FeAl3金属间化合物,起强阴极性相作用,对耐蚀性影响很大;而对于可热处理的Al-Mg-Si合金,时效后生成Mg2Si相,这种化合物的出现对合金耐蚀性影响不大;所以,对于铝和铝合金,单独的硅不如硅和铁同时存在时的有害作用大;镍镍广泛用于可热处理强化铝合金的合金元素,它对铝合金耐蚀性的有害影响小于铜和铁;钛钛在铝合金中的含量很小,它对耐蚀性的影响也不大;有报导,含钛0.007％~0.008％时会对超纯铝在碱中的耐蚀性不利;而在某些酸中,0.16％~0.37％钛的加入对工业纯铝耐蚀性会产生有利影响,而钛对铝在氯化钠溶液中耐蚀性的影响却很小;。
铝与铝合金的氧化处理一般知识介绍
铝与铝合金的氧化处理铝及铝合金在大气中虽能自然形成一层氧化膜，但膜薄（40- 50A）而疏松多孔，为非晶态的、不均匀也不连续的膜层，不能作为可靠的防护、装饰性膜层。
随着铝制品加工工业的不断发展，在工业上越来越广泛地采用阳极氧化或化学氧化的方法，在铝及铝合金制件表面生成一层氧化膜，以达到防护、装饰的目的。
一、经化学氧化处理获得的氧化膜，厚度一般为～4um，质软、耐磨和抗蚀性能均低于阳极氧化膜。
所以，除有特殊用途外，很少单独使用。
但它有较好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效地提高铝制品的耐蚀性和装饰性。
二、经阳极氧化处理获得的氧化膜，厚度一般在5-20um，硬质阳极氧化膜厚度可达60- 250um。
其膜层还具有以下特性：（1）硬度较高。
纯铝氧化膜的硬度比铝合金氧化膜的硬度高。
通常，它的硬度大小与铝的合金成份、阳极氧化时电解液的技术条件有关。
阳极氧化膜不仅硬度较高，而且有较好的耐磨性。
尤其是表面层多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力，还可进一步改善表面的耐磨性能。
(2)有较高的耐蚀性。
这是由于阳极氧化膜有较高的化学稳定性。
经测试，纯铝的阳极氧化膜比铝合金的阳极氧化膜耐蚀性好。
这是由于合金成分夹杂或形成金属化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不连续或产生空隙，从而使氧化膜的耐蚀性大为降低。
所以，一般经阳极氧化后所得的膜必须进行封闭处理，才能提高其耐蚀性能。
(3)有较强的吸附能力。
铝及铝合金的阳极氧化膜为多孔结构，具有很强的吸附能力，所以给孔内填充各种颜料、润滑剂、树脂等可进一步提高铝制品的防护、绝缘、耐磨和装饰性能。
（4）有很好的绝缘性能。
铝及铝合金的阳极氧化膜，已不具备金属的导电性质，而成为良好的绝缘材料。
(5)绝热抗热性能强。
这是因为阳极氧化膜的导热系数大大低于纯铝。
阳极氧化膜可耐温1500℃左右，而纯铝只能耐660℃。
综上所述，铝和铝合金经化学氧化处理，特别是阳极氧化处理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防护、装饰等特性。
常见金属材料腐蚀性探究
常见金属材料腐蚀性探究摘要：在日常结构应用中，因材料腐蚀而造成结构失效的情况很多。
从金属材料腐蚀的机理入手，分析其产生的原因，找出减轻腐蚀影响的措施。
从而达到延长零部件寿命的目的。
关键词：金属材料；腐蚀；机理；措施0 引言在结构设计中，金属材料的使用是很广泛的，如钢、铝、铜等等。
如果缺乏对腐蚀现象的深入了解，认识不到其危害性，那么往往在预防腐蚀方面缺乏有效的措施。
腐蚀的危害具有多方面的特点，不仅对国民经济造成损失，对材料产生损耗，还对环境造成污染。
1 常见腐蚀种类常见腐蚀可分为不同种类：1.1 全面腐蚀全面腐蚀可在材料的大部分面积或全部暴露的表面上出现，具有电化学或化学反应等特征。
如钢材在强酸和强碱中的腐蚀，如盐酸、硫酸等。
1.2 缝隙腐蚀缝隙腐蚀发生的原因是由于沉积物、孔洞、搭接缝以及螺栓缝隙内存在一些静止液体。
浸在腐蚀介质中的金属，其缝隙腐蚀现象大多发生在宽度大于0.1mm 的缝隙处，在该处和周边地方常常发生腐蚀，这种腐蚀的形式被称为缝隙腐蚀。
1.3 孔蚀孔蚀具有很大的破坏性，因此具有很大的隐患。
孔蚀主要表现在金属表面的一些小点，很容易造成材料穿孔。
常见的孔蚀发生的情形体现在含氯离子的环境中使用钢材，由于经过很长时间的孕育期后蚀孔的深度以及数目才会显现出来，同时腐蚀面积不大，从而常常比较难以发现。
大多数氯化物和含氯离子的液体等都会造成孔蚀。
1.4 晶间腐蚀晶间腐蚀常出现在晶界或者晶界附近。
这种腐蚀通常是比较小的，尤其对于晶粒本身而言。
该腐蚀是因在晶界里存在的杂质或某一合金元素变化而引起的，例如铝中含铁而在晶界析出的现象，即是由于晶间腐蚀。
1.5 应力腐蚀破裂应力腐蚀是一种脆性破坏，由于受拉应力的材料在某种特定的腐蚀介质作用下而产生。
应力腐蚀在目前仍然是一种很难用理论解释的破坏现象。
1.6 磨损腐蚀如果在含腐蚀性的介质中该腐蚀介质与工件之间存在相对运动，则容易使腐蚀过程出现加速现象。
这种腐蚀磨损存在沟洼状和波纹状的现象，同时具有一定的方向性。
铝和铝合金的大气腐蚀
铝和铝合金的大气腐蚀
铝和铝合金在大气中受到腐蚀，是一个普遍存在的问题。
大气腐蚀是由于气体、水蒸气和酸性物质的作用，将铝及其合金表面的金属离子溶解而导致的。
大气腐蚀会降低铝和铝合金的使用性能，因此，预防和控制大气腐蚀对于铝和铝合金的安全使用具有重要意义。
首先，应采取措施防止铝和铝合金的大气腐蚀。
这些措施包括：采用防腐蚀涂料，如涂层、电镀或热浸镀；空气中湿度控制；采用防腐蚀润滑剂；采用抗酸性润滑剂；采用抗氧化剂；采用阴极保护技术；采用化学镀膜等。
其次，在使用铝和铝合金时，应注意环境保护，避免污染大气。
如果铝和铝合金在环境中被污染，就会加速大气腐蚀的发生，从而降低铝和铝合金的使用性能。
最后，要定期检查铝和铝合金的大气腐蚀情况，及时发现问题，采取有效措施。
可以采用表面检查法、金相检查法、电化学检查法等，及时发现腐蚀情况，以便采取有效的防护措施。
预防和控制大气腐蚀对于铝和铝合金的安全使用至关重要，应采取有效的措施，如采用防腐蚀涂料、环境保护、定期检查等，以确保铝和铝合金的安全使用。
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铝和铝合金的大气腐蚀机理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]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-Al2O3)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-Al2O3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Al2O3·3H2O).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SO2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O3,NOx及CO2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AlCl3,如方程式(1)~(3)所示:Al(OH)3+Cl-→Al(OH)2Cl+OH- (1)Al(OH)2Cl+Cl-→Al(OH)Cl2+OH- (2)Al(OH)Cl2+Cl-→AlCl3+OH- (3)２.空气中的CO2能有效地阻碍NaCl引发的铝的大气腐蚀.铝在不含CO2潮湿空气中的腐蚀速率,和在正常CO2水平的空气中的腐蚀速率相比,约是后者的20倍.有人认为,CO2中和了在铝表面阴极区氧还原产生的氢氧根离子,降低了液层pH值,从而使得铝的溶解速率下降.３.一般认为:O3是潜在的加速剂,通过氧化H2S、SO2和NOx而影响金属的大气腐蚀.O3还能够通过自身的去极化反应,引起铝腐蚀.实验表明,铝暴露在不同大气污染物(10ppm的SO2,NOx,O3,取样大气)的气体(25e和98%相对湿度)四个星期以后,O3引起的腐蚀失重最大,其次是SO2,NO2,取样大气,NO.氧化膜的完整性及成分还受到铝合金的化学组分和微观结构的影响.为了提高铝合金的力学性能,往往要加入一些合金元素,并进行一定的热处理(固溶、淬火、时效等).一些杂质元素如Fe、Mn、Si也常以FeAl3、AAlMnSi、SiO2等形式出现在铝合金当中.这些合金元素对铝合金微观结构的影响是不同的,要根据它们是存在于固溶体中,还是作为第二相分散在铝基体或者偏聚在晶界上.当合金元素形成的化合物颗粒存在于金属表面时,它们表面的氧化膜往往很薄,甚至不存在.传统的铝和铝合金大气腐蚀试验传统的大气腐蚀一般通过大气暴露实验、室内模拟加速试验进行研究.大气暴露试验能够反应材料在自然环境中的实际腐蚀情况,所得数据直观、可靠,虽然试验周期长、速度慢、费用高,但它是铝和铝合金大气腐蚀研究的重要方法.室内模拟加速试验可以显着减少试验时间,快速地对材料的大气腐蚀行为进行评价和预测,不能完全地取代大气暴露试验.铝合金的腐蚀速率表征既采用普遍使用的年失重量多少,也使用孔蚀坑的深度及数量分布和力学性能(抗拉强度、屈服强度)损失量.观察腐蚀形貌和分析腐蚀产物时,使用一些物理化学分析手段,如光学微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱等.室内模拟加速试验常见的大气腐蚀的室内加速试验有湿热试验、盐雾试验、干湿周浸循环试验以及多因子复合试验,一般认为干湿交替的周浸循环试验比较能够反映大气腐蚀的特点.干湿交替的周浸循环试验的最初提出是为了评价耐候钢的性能,适用于有钝化膜的金属及合金.这种研究方法从电化学的角度来说,也是合理的.对于铝合金,可以采用此方法进行大气腐蚀试验,评价铝合金的耐蚀性.采用pH=3.0的5%NaCl+015%(NH4)2SO4(用醋酸调节pH值)作加速剂,对LY12和LC4两种高强铝合金进行了间歇盐雾和周期轮浸腐蚀试验,与广州,琼海十年的实地暴露试验结果对比.他认为两种铝合金加速方法之间有类似的腐蚀动力学规律,其中前者相对于大气腐蚀有较好的模拟性和加速性.也有人采用简易方法模拟湿热大气腐蚀试验,在工业纯铝ZL10和ZL109合金表面诱发腐蚀,观察和分析了铸铝合金中第二相和腐蚀产物的微观形貌及化学成分.在吸附了水分和侵蚀性氯离子微观孔隙周围,由第二相粒子和铝基体构成腐蚀微电池发生电化学反应,电位较负的铝首先发生溶解,导致局部点状腐蚀,腐蚀产物主要为铝的不溶性氢氧化物,还含有少量的氧化铝等.用室内加速试验评价结构铝合金的耐大气腐蚀性时,除测量失重和孔蚀深度外,应包括金相分析和力学试验.室内模拟加速试验从单因子控制到多因子控制,从简单的电位测量到交流阻抗技术等多种测量技术的应用,在过去的几十年里得到一定程度的发展.但是在大气腐蚀机理研究和准确地重现大气暴露试验结果方面,仍有较大的差距.室内模拟加速试验的重复性还需要提高.一部分研究者做了室内气体腐蚀试验,通过对一种或几种腐蚀性气体组分浓度、相对湿度、温度及暴露时间条件控制,观察金属的腐蚀并通过多种手段分析腐蚀产物,给出腐蚀过程的动力学规律和腐蚀机理.不过,这些实验仅仅局限于纯铝材料,研究工作处于起步阶段.Oesch用气体试验箱分析了各腐蚀性气体成分对纯铝大气腐蚀的影响.他认为臭氧对铝的大气腐蚀的影响要强于SO2和NO2.Bl?cher通过控制空气中CO2的浓度,研究了CO2阻碍NaCl引发铝的大气腐蚀机制.综上所述,传统的大气腐蚀试验得到的数据是一段时间内金属的宏观的、统计的腐蚀行为和规律,对大气腐蚀过程中的关键反应和中间过程缺乏清楚的描述.随着仪器制造技术的进步,人们越来越趋向于对金属的大气腐蚀过程进行连续、原位的研究,从微观上,甚至于原子尺度上认识其腐蚀规律.实验结论(1)微合金化后的耐腐蚀性与合金中各相的电极电位有很大的关系.若基体相为阴极相,第二相为阳极相,合金一般有较高的耐蚀性;反之,若基体相为阳极相,第二相为阴极相,则第二相数量越多,电位越高,合金腐蚀越严重.(2) Al-7%Si合金的腐蚀从硅相及晶间处优先开始,以点蚀为主.加入Cu元素,实验合金有明显的晶间腐蚀倾向.其它元素影响相对较小.(3)电化学实验结果表明,所有实验合金均较快进入钝态,随着各合金元素的加入,实验合金的自腐蚀电位向负向移动,腐蚀电流密度增加.合金元素和杂质元素的影响合金元素对铝和铝合金耐蚀性的影响是一个复杂的问题。
因为这不仅与合金元素的电极电位( 电化学序) 有关，还与合金元素的存在形式( 固溶体还是析出的金属间化合物相)、合金元素的加入量等诸多因素有关。
锰锰在铝合金中主要以MnAl6相存在而MnAl6相和铝有着相同的自然电极电位，几乎没有电位差，少量的锰往往还会提高合金的耐蚀性。
因为能生成MnFeAl6，从而部分消除含铁的强阴极性相（如AlSi2Fe等），从而增强了耐蚀性。
所以Al-Mn合金是重要的防锈铝合金之一。
锌锌在 0.2％以下时，对铝合金耐蚀性的影响不大。
当锌作为某些高强铝合金的添加元素时，其析出的金属间化合物仍然可能成为铝的阴极，但其对耐蚀性的影响小于铜、铁、镍等阴极性元素。
铜铜以各种不同的含量存在于许多高强铝合金中，它还可能在工业铝及其合金中以杂质出现。
铜对铝来说是强阴极性元素( 电极电位正得多)，所以，即使铜的含量不多，也可对铝及其合金的耐蚀性产生严重的影响。
如当含有0.1％铜时，高纯铝的腐蚀速度提高了1600倍，要提高耐蚀性，铜的含量必须严格控制。
铁铁是铝合金中常有的杂质，并对合金的耐蚀性有相当大的影响，其作用仅次于铜。
铁对铝来说，也是强阴极性元素。
铁在铝中的溶解度十分小，在温度500℃时也仅为，对铝形成微电偶腐蚀。
0.005％，过剩的铁往往生成阴极性相FeAl3硅硅对铝耐蚀性的影响在不同铝合金中是不同的。
在Al-Si铸造铝合金中，过量的硅以片状存在于合金中，它对铝起阴极性相的作用，对耐蚀是有害的。
在合金含有铁时，硅可金属间化合物，起强阴极性相作用，对耐蚀性影响很大。
而对于可热处理能会进入FeAl3的Al-Mg-Si合金，时效后生成MgSi相，这种化合物的出现对合金耐蚀性影响不大。
所2以，对于铝和铝合金，单独的硅不如硅和铁同时存在时的有害作用大。
镍镍广泛用于可热处理强化铝合金的合金元素，它对铝合金耐蚀性的有害影响小于铜和铁。
钛钛在铝合金中的含量很小，它对耐蚀性的影响也不大。
有报导，含钛0.007％~0.008％时会对超纯铝在碱中的耐蚀性不利。
而在某些酸中，0.16％~0.37％钛的加入对工业纯铝耐蚀性会产生有利影响，而钛对铝在氯化钠溶液中耐蚀性的影响却很小。