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6063鋁型材陽(yáng)極氧化后表面斑點(diǎn)原因分析及預(yù)防措施

   日期:2010-08-15     瀏覽:4933    評(píng)論:0    
核心提示:6063鋁型材料陽(yáng)級(jí)氧化后常會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)腐蝕。通過(guò)掃描電鏡和電子探針顯微分析等手段分析了腐蝕斑點(diǎn)的成分,探討了斑點(diǎn)腐蝕的原因并提出了預(yù)防措施。腐蝕斑點(diǎn)由游離Si和Al-Fe-Si相組成,在加工過(guò)程中,游離Si、Al-Fe-Si與FeAl3和Mg2Si一起在晶界處偏析,導(dǎo)致點(diǎn)蝕的發(fā)生,另外,鋅元素和氯離子也對(duì)點(diǎn)蝕起加速作用。

方程式如下:
  Al→Al3++3e(陽(yáng)極)
  Al3++3OH-→Al(OH)3↓(陰極)
  2.2.2 活性元素的影響
  2.2.2.1 Zn元素的加速作用
  為了分析Zn元素對(duì)斑點(diǎn)腐蝕的影響,應(yīng)用EPMA對(duì)中和前后斑點(diǎn)腐蝕坑中的殘留物以及未腐蝕區(qū)進(jìn)行了分析(數(shù)據(jù)見(jiàn)表4)。
  

 


  由表4可見(jiàn),中和前斑點(diǎn)腐蝕的殘留物中Zn的含量較中和后高20倍,較未腐蝕區(qū)的Zn含量高4倍,而中和前后未腐蝕區(qū)的成分中Zn的含量卻變化不大。
  固溶在Al中的Zn元素堿洗時(shí)隨Al的溶解而以Zn和Zn(OH)3-的形式溶于堿液中[4]。又因?yàn)閆n的電位(-0.76V)較Al的電位(-1.67V)正,當(dāng)堿液中Zn離子的濃度增至一定數(shù)值時(shí),Zn就會(huì)選擇性地沉積在腐蝕坑中的殘留物上,所以會(huì)出現(xiàn)上述Zn元素偏高的異常現(xiàn)象。另一方面,由于Zn、Al二者的電位差較大,導(dǎo)致微電池中的腐蝕電流很大,F(xiàn)e、Si貧乏區(qū)(基本為純鋁)溶解較快,這種腐蝕最終表現(xiàn)為斑點(diǎn)腐蝕。
  2.2.2.2 Cl-的活化作用
  作為外部因素的Cl-對(duì)斑點(diǎn)腐蝕非常敏感,具有誘發(fā)和加重點(diǎn)蝕的作用。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),脫脂酸中的Cl-會(huì)在鈍化膜缺陷處吸附,并穿透鈍化膜吸附于基體上,此處的鋁元素由于被活化而迅速溶解,于是鈍化膜被破壞,形成電偶電池結(jié)構(gòu),在酸性介質(zhì)的作用下,局部腐蝕電流較大,此時(shí)Cl-與溶解的Al3+發(fā)生如下絡(luò)合反應(yīng):
  Al3++Cl-+H2O→AlOHCl++H+使溶解的酸性進(jìn)一步加強(qiáng),腐蝕條件更加惡化,當(dāng)Cl-濃度增高時(shí),絡(luò)合反應(yīng)向右進(jìn)行,鈍化膜上的活性點(diǎn)就會(huì)大大增加,在隨后的堿洗過(guò)程中優(yōu)先溶解,從而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的斑點(diǎn)腐蝕。

3 預(yù)防措施

 ?、龠m當(dāng)調(diào)整合金中的鎂硅比,使其在1.3-1.5之間,不宜使硅元素含量過(guò)高;
 ?、诤辖鹬械奈⒘吭豘n含量一般應(yīng)低于0.05%,最好低于0.03%;
  ③合理安排時(shí)效制度,減輕停放效應(yīng),以防止粗大Mg2Si粒子的偏聚;
  ④嚴(yán)格控制預(yù)處理過(guò)程中堿洗液的質(zhì)量,以減輕活性元素的負(fù)面影響。
 

 
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