鋁鎂硅合金材料經(jīng)固溶爐氧化處理
鋁鎂硅合金材料經(jīng)固溶爐氧化處理,Mg2Si是的時(shí)效強(qiáng)化相。為提高合金強(qiáng)度,生產(chǎn)中常使Si元素含量過(guò)剩, 由過(guò)剩Si便形成了游離Si、FeSiAl相粒子。這些粒子在擠壓工藝不當(dāng)及熱處理不規(guī)范的鋁棒材規(guī)格情況下可能導(dǎo)致與FeAl3 、Mg2Si粒子一起在晶界處偏聚(或偏析),這就構(gòu)成了點(diǎn)蝕源.根據(jù)腐蝕學(xué)理論,陰極質(zhì)點(diǎn)周圍的陽(yáng)極鋁會(huì)優(yōu)先腐蝕,生成的Al3+向陰極擴(kuò)散,而溶液中的OH-向陽(yáng)極擴(kuò)散, 較終在陰陽(yáng)極的界面沉淀出白色絮狀的Al(OH)3,干涸后在鋁材的表面構(gòu)成白色斑點(diǎn)。即所謂的斑點(diǎn)腐蝕。相應(yīng)的化學(xué)方程式如下:固溶在氧化鋁板中的鋅以“溶解-再沉積”的方式加速晶粒腐蝕,合金表面上沉積的鋅或鐵以及高電位脫溶物FeSiAl和游離硅等陰極性粒子能起到有效的陰極作用,加快溶解氧的還原過(guò)程,促進(jìn)腐蝕不斷擴(kuò)展、加深。
Zn元素堿洗時(shí)隨Al的溶解而以Zn(OH)42-和Zn(OH)-3的形式溶于堿液中 。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)Zn元素偏高的異,F(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, 陰極性粒子Fe、Si貧乏區(qū)(基本為純鋁)溶解較快,這種腐蝕較終表現(xiàn)為斑點(diǎn)腐蝕。
作為外部因素的Cl-對(duì)斑點(diǎn)腐蝕非常敏感,具有誘發(fā)、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A13+發(fā)生如下絡(luò)合反應(yīng):Al3++Cl-+ H2O→AlOHCl++H+,使溶液的酸性進(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)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。
水洗水中的pH值小于2或者大于4時(shí),很少發(fā)生斑點(diǎn)腐蝕。顏色發(fā)暗時(shí)的晶粒由灰色向黑色轉(zhuǎn)變過(guò)程中,水洗槽中的pH值當(dāng)水洗水中pH>4時(shí),氧化鋁板表面形成的鈍化膜比較完2024鋁棒整、致密,H+、Cl-的吸附、活化、破壞作用大大減弱,故型材很少甚至沒(méi)有腐蝕發(fā)生;當(dāng)pH<2時(shí),氧化鋁板表面處于活性溶解狀態(tài),無(wú)鈍化膜形成,所以也不會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)腐蝕。
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