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鋁合金應(yīng)力腐蝕的影響因素有哪些?

發(fā)布日期:2022-03-16    瀏覽量:3140次

金屬在應(yīng)力(拉應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力)和腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用下所發(fā)生的一種破壞,被稱(chēng)為SCC。SCC的特征是形成腐蝕機(jī)械裂縫,既可以沿著晶界發(fā)展,也可以穿過(guò)晶粒擴(kuò)展,由于裂縫擴(kuò)展是在金屬內(nèi)部,會(huì)使金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大大下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生突然破壞SCC在一定的條件下才會(huì)發(fā)生,它們是:一定的拉應(yīng)力或金屬內(nèi)部有殘余應(yīng)力,影響鋁合金應(yīng)力腐蝕的因素主要有以下幾種:

鋁合金應(yīng)力腐蝕

(1)環(huán)境因素:影響鋁合金應(yīng)力腐蝕的環(huán)境因素主要有:離子種類(lèi)、離子濃度、溶液 pH 值、氧氣及其它氣體、緩蝕劑、環(huán)境溫度、環(huán)境壓力等。 在研究了在不同大氣環(huán)境中2A12 和7A04兩種鋁合金的應(yīng)力腐蝕情況,發(fā)現(xiàn)鋁合金在不同環(huán)境中應(yīng)力腐蝕敏感性不同,在海洋環(huán)境中較為敏感。海洋環(huán)境中含有大量鹽分,Cl- 會(huì)穿過(guò)鋁合金表面的保護(hù)膜進(jìn)入內(nèi)部,對(duì)其產(chǎn)生腐蝕。 實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)HNO3溶液的質(zhì)量濃度在 20%~40%之間時(shí),鋁合金的腐蝕加劇,在濃度為35%左右時(shí)鋁合金腐蝕速率達(dá)到最高點(diǎn)。而在濃HNO3溶液中,鋁合金的應(yīng)力腐蝕并不明顯,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于在鋁合金表面形成了一層致密的氧化膜,阻止了HNO3 的進(jìn)一步腐蝕。

(2)冶金因素:冶金因素主要包括鑄造方式、加工方式和熱處金應(yīng)力腐蝕的影響,發(fā)現(xiàn)陰極極化使鋁合金應(yīng)力腐蝕敏感性增大,摩擦攪拌焊接的應(yīng)力腐蝕敏感性比熔焊的低。 一般認(rèn)為經(jīng)適當(dāng)處理的6061-T6和3004鋁合金不會(huì)出現(xiàn) SCC。冶金因素的不同改變了鋁合金表面膜的類(lèi)型,并造成鋁合金內(nèi)部組織的不同和晶體結(jié)構(gòu)的變化,從而影響了鋁合金的電化學(xué)行為和力學(xué)行為,導(dǎo)致鋁合金應(yīng)力腐蝕敏感性不同。

(3)應(yīng)力因素:應(yīng)力因素主要包括載荷類(lèi)型、載荷大小、加載方向、加載速度等。就SCC而言,應(yīng)力方向必須與晶界相垂直,以便能夠使其分離。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的關(guān)鍵因素之一就是要有應(yīng)力作用。而不同的應(yīng)力作用會(huì)產(chǎn)生不同的效果,交變應(yīng)力和環(huán)境共同作用產(chǎn)生腐蝕疲勞,它和固定應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕破裂通常有明顯區(qū)別。通常腐蝕疲勞比應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的后果更嚴(yán)重。此外,加載速度的不同也會(huì)影響鋁合金應(yīng)力腐蝕的敏感性。

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