在當今使用的鋁合金中,使用最廣泛的鋁合金是可以通過熱處理加強的6000係列合金,這些合金是一類Al-MG-SI和Al-MG-SI-CU合金。
2018年,在鋁協會公司注冊了706個普通合金和罕見合金,其中6000個係列合金最多,有126個合金在建築行業,結構場和運輸中占18%。設備已被廣泛使用,因為它們具有良好的形成性,中等強度和出色的耐腐蝕性。
但是,如果合金組合物比不合適,則沒有正確選擇熱處理參數,或者處理和形成不合適,則在含氯的環境中會發生晶間腐蝕。
在大多數情況下,晶間腐蝕發生在少量銅和高Si/mg的合金中。通常,大多數含銅合金的銅含量不超過0.4%,隻有4種合金,例如6013、6113、6056和6156。-MG-SI合金可改善合金的機械性能。
研究發現,當使用高分辨率掃描透射電子顯微鏡觀察時,通常發現所有具有晶間腐蝕易感性的合金都具有富含銅的隔離層和陰極Q相沉澱。Q相是一個Quaternary層間相,具有CU2MG8SI5AL4的分子式,沿晶界沉澱,導致相鄰固體溶液的陽極溶解形成無沉澱區。
晶間腐蝕敏感性測試
有兩種常用的測試方法來確定鋁合金的晶間腐蝕敏感性:現場測試和加速浸入測試。
在加速測試中,通常使用含有鹽酸的氯化鉀溶液(ISO 11846方法B)或氯化鉀溶液中含有過氧化氫(ASTM G110)的氯化鉀溶液。測試後,對樣品的橫截麵的金相觀察或其機械性能丟失的測量。
ISO 11846加速測試結果與海洋大氣場測試結果高度一致,但是在加速測試期間,在樣品表麵附近的幾乎所有晶界(均勻的間腐蝕)在幾乎所有晶界處表現出嚴重的腐蝕(均勻的間腐蝕)。),而現場測試的表麵僅在有限區域(局部腐蝕)中腐蝕。
盡管如此,加速測試仍然是準確確定材料是否具有晶界腐蝕的標準方法。
汽車行業經常根據ISO 11846方法B標準來評判6000係列鋁合金是否具有晶間腐蝕。根據此標準進行測試時,首先完全浸入一個小樣本(表麵積<20厘米2)在室溫下在氯化鈉溶液(pH = 1)中持續24小時,然後進行金屬學檢查以確定腐蝕的類型(斑點或晶間)。腐蝕),除了確定腐蝕損傷表麵的百分比和最大腐蝕深度。
最近的研究表明,允許測試條件的一些巨大變化對測試結果的可重複性沒有很大影響。特別是,標準規定的電解質體積與樣品表麵積的比率不得小於5ml/cm2,否則,晶間腐蝕速率將受到很大的影響。
樣品表麵腐蝕的條件是必須存在陰極反應(氫進化,還原氧),測試溶液的pH值隨時間增加,電解質腐蝕減少。
在8係列變形的鋁合金中,6000係列合金是一種Al-MG-SI(Cu,Zn)合金,它是最容易容易出現晶間腐蝕的合金之一。間歇性腐蝕敏感性。
為了測試6000係合金的晶間腐蝕趨勢,最有效的方法之一是在ISO 11846標準測試後進行堿性溶液蝕刻,然後進行淨化處理。濃縮的硝酸溶液用於淨化治療。但是,在溫度為50〜60℃的NaOH溶液中蝕刻2〜5min的質量分數為5%〜10%,將影響測試結果。
堿蝕刻的有效替代方法是使用硝酸/氫氟酸溶液,該溶液可有效地從表麵上富含鐵的原生質斑中去除鋁。眾所周知,鋁顆粒可以加速氯化物溶液中鋁合金的腐蝕,因為它們是局部微陰極,並且這些顆粒也是晶間腐蝕的起源。合金在一硝基/氟化物溶液中腐蝕較慢,而不是在堿液中。
以上是由6000係列鋁合金的晶間腐蝕的含量chal。