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晶間腐蝕

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2018.12.01
信息摘要:
   晶間腐蝕在(zài)鋁合金局部腐(fǔ)蝕中和點蝕一樣,也是一種常見的腐蝕現象。


       晶間腐蝕在(zài)鋁(lǚ)合金局部腐蝕中和(hé)點蝕一(yī)樣,也是一種常見的腐蝕現象。這種腐蝕是沿著晶界或者在其近旁發生(shēng),所以稱(chēng)之為晶間(jiān)腐(fǔ)蝕。關於晶間腐蝕的(de)成(chéng)因,普遍認為(wéi)是由晶界與相鄰晶粒之間的電位差造成的。以AI-Cu-Mg合金為例,在時(shí)效脫溶之後,晶界有一條無沉(chén)澱帶,含Cu較(jiào)少,電位較負,構成陽極(jí)相。晶粒內含Cu較高,電位較正,構成了陰極相。在腐蝕過程中,電位較負的貧Cu區將被優先腐蝕,並隨著鋁的溶(róng)解,晶(jīng)粒中孤(gū)立的Cu也隨之進(jìn)人溶液,尤其是陰極相中鋁的溶解使Cu直接進人溶液,生成Cu2+。由於(yú)Cue+的氧化還原電位很正(相對於鋁的電位(wèi)),所以會在鋁表麵的(de)陰極區還原析出,這(zhè)種析出過程稱之為二次沉澱(diàn)。
       由於這種二次沉澱行(háng)為,使(shǐ)鋁在腐蝕(shí)介(jiè)質中又形成(chéng)新的富Cu陰極相(xiàng),使上一腐蝕過程重(chóng)複進行。這一現象對鋁的保護(hù)來說要盡(jìn)力避免。但在鋁合金表麵紋理蝕刻中,晶間腐蝕同樣是紋理的又一成因,特別是具(jù)有針(zhēn)狀晶粒結構的材料對於絲狀紋理的形成更為(wéi)重要(yào).為(wéi)達到這一目的,可以在腐蝕介質(zhì)中加(jiā)人適量的氧化還原電(diàn)位(wèi)較正的金屬離子或氧化性陰離子,以(yǐ)達到對鋁合金表麵絲狀紋理蝕刻(kè)強化的目的。

      但這隻能對那些具有絲狀紋理腐蝕傾(qīng)向的合金材料才有明顯作用。也有資料介紹在有抑製劑的電解質溶液中,通過外加電場的作用對鋁合金表麵進行絲(sī)狀紋理蝕刻。通過有限的試驗(yàn)發現,對於那些不具有絲狀紋理(lǐ)腐蝕傾向的合金材料效果並(bìng)不明顯,若要普遍用於(yú)批量生產,還有待於進一步研(yán)究(jiū)。

       在(zài)蝕刻過(guò)程中,由於電位差的緣故,有可(kě)能是沿(yán)晶粒的(de)邊(biān)界先蝕刻,然後(hòu)整個晶粒被蝕刻溶解。所以在晶粒尺寸較大的材料上進行紋理蝕刻更容易(yì)獲得粗(cū)糙度高(gāo)的紋理效果(guǒ)。但(dàn)過大的晶粒尺寸經蝕刻後將會影響到材料的強度,特別是經較長時間的蝕刻,其(qí)影響程度更大。所以(yǐ)在進(jìn)行紋理蝕(shí)刻時,控(kòng)製 蝕刻時間(也即是控製(zhì)對材料的蝕刻量)是很重(chóng)要的。

        總(zǒng)而(ér)言之,對於鋁合金的化學紋蓬二蝕刻,其實就是對鋁合金表麵的腐蝕過(guò)程。從以上鋁的腐蝕行為來看,鋁的基本腐蝕類型主要有:均勻腐蝕、點蝕、晶間腐蝕、分層腐蝕和腐蝕破裂(liè)等。如鋁合金某一部分與其他較大部分有(yǒu)電位差,則產生點蝕;如鋁合金的晶粒和晶界間存(cún)在著(zhe)電位差,則有晶間腐蝕的傾向;若有應力存在時這種晶間腐蝕就會加快(kuài)金屬的腐蝕(shí)破裂。在(zài)這些腐蝕類型中受控點蝕和晶(jīng)間腐蝕是紋理蝕刻需要的,其餘則(zé)需力求避免。為達到(dào)這一目的,關鍵是(shì)如何控製不同的腐蝕條件和腐蝕環境(jìng),以(yǐ)便造成不同的腐蝕傾向,得到不同質地和外觀的紋理效果。鋁(lǚ)的合金類型多,影響因素多,關係比較複(fù)雜,如(rú)不同牌號的合(hé)金材料,有不同的合(hé)金元素組成、晶粒構成、合金成分或雜質在合金表麵的分布(bù)均勻度。即便是同一種牌號的合(hé)金材料,也(yě)可因批次不同、加工方法不同(tóng)或(huò)其他因素的影響,內部存在不同的金相組織。另外,在腐蝕前合金材料的表麵狀態、加(jiā)工成形方(fāng)法以及腐蝕介質在 腐蝕過程中(zhōng)成分含量的變(biàn)化(huà)等(děng)因素都會(huì)影響到紋理的形成與質(zhì)地。所以要想研究出(chū)一種能廣泛(fàn)適用於各種(zhǒng)鋁合金材料(liào),並能任意控製紋理粗糙度的化學紋理蝕刻液是比較困難的。在實(shí)際應用中,隻能通過(guò)選擇合適的合金材料和與(yǔ)之相適應的紋理(lǐ)蝕刻液;或將材(cái)料進行熱處理(比如那些條紋腐蝕較嚴重而又得不到均(jun1)勻(yún)紋理的(de)鋁合金材料)位(wèi)錯缺陷並控製適當(dāng)的晶粒尺寸,再選擇與之相適應的紋理 蝕刻(kè)液(yè),才能蝕刻出粗糙度可調(diào)、質地均勻的(de)紋理。


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