铝合金的腐蚀形式有哪几种
1、点腐蚀 点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促进又足以维持腐蚀的继续进行。
2、均匀腐蚀 铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜会溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。溶液温度升高,溶质浓度加大,促进铝的腐蚀。
3、缝隙腐蚀 缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。金属部件在电解质溶液中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。
4、应力腐蚀开裂(SCC) 铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC。SCC的特征是形成腐蚀机械裂缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶粒扩展。由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严重时会发生突然破坏。SCC在一定的条件下才会发生,它们是:一定的拉应力或金属内部有残余应力。
(1)点腐蚀.点腐蚀又称为孔腐蚀,是金属上产生针尖状,点状,孔状的一种极为局部的腐蚀形态.点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程.铝在大气,淡水,还是以及中性水溶液中都会发生点腐蚀,严重的还可以导致穿孔,不过腐蚀孔最终可能停止发展,腐蚀量保持一个极限值.点腐蚀在极限程度与介质合金有关,如氯离子,氟离子等.还必须存在促进阴极反应的物质,如水溶液中的溶解氧,铜离子等.铝合金型材高纯铝一般难以发生点腐蚀,含铜的铝合金点腐蚀最明显.
(2)电偶腐蚀.也是铝的特征性腐蚀形态,铝的自然电位很负,当铝与其他金属接触时,铝总是处于阳极使其腐蚀加速.电偶腐蚀又称为双金属腐蚀,其腐蚀的严重程度是由两个金属电位序中的相对为位置决定的.它们的电位差愈大,则电偶腐蚀愈严重,几乎所有铝合金型材都不能避免电偶腐蚀.
(3)缝隙腐蚀,铝合金型材本身或铝与其他材料的表面接触时存在缝隙,由于差异充气电池作用,缝隙内腐蚀加速,而缝隙外没有影响.缝隙腐蚀与合金类型关系不大,即使非常耐腐蚀的合金也会产生缝隙腐蚀.近年来对于缝隙腐蚀的机理有了更深入的研究,缝隙顶端酸性环境是腐蚀的原动力.沉积物下腐蚀是缝隙腐蚀的一种形式.
(4)晶间腐蚀.晶间腐蚀的原因与热处理不当有关系,合金化元素或金属间化合物沿晶界沉淀析出,相对于晶粒是阳极构成腐蚀电池,引起晶间腐蚀加速.
(5)丝状腐蚀,丝状腐蚀是一种膜下腐蚀,呈蠕虫状在膜下发展,这种膜可以使漆膜,也可以使其他图层,一般不发生在阳极氧化膜下面.丝状腐蚀与合金成分,铝合金型材涂层前预处理和环境因素有关,环境因素有湿度,温度,氯化物等.
铝合金材料中除了金属Al,其中还含有铜、硅、镁、锰、锌等多种元素。氢氧化钠可以与其中的Al、Si等反应,如:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
1、结构改变法
例如制造各种耐腐蚀的合金,如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
2、保护层法
在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而防止腐蚀。如:
(1)在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
(2)用电镀、热镀、喷镀等方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻挡水和空气等对钢铁的腐蚀。
(3)用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
3、处理腐蚀介质
消除腐蚀介质,如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂或在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
扩展资料
铝合金应用领域
各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同,铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。
军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183~-253℃下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。
发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。
航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金。
参考资料来源:百度百科-铝合金
参考资料来源:百度百科-防腐
比如HF 用来腐蚀钛合金的。。
比如 王水 硝酸 硫酸 盐酸 5:2:3 能腐蚀金子
比如NAOH他可以和铝结合生成铝酸钠
铝板腐蚀可用的液体有很多:氯化铁、盐酸、氢氟酸、氢氧化钠溶液。。。。。。也可以用食盐水(电化学的方法),腐蚀前需先把铝板表面擦去油污、灰尘;除漆一般用汽油或者香蕉水啊
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盐酸对铝腐蚀很快,而且是越来越快,随着反应热不断增加,最后甚至可以使盐酸沸腾;而硝酸对铜对铝腐蚀速度都很快,如果酸的浓度适中,都可以达到反应热使酸液沸腾的效果,其中的金属也就迅速腐蚀,另有王水也会使金属迅速消失。
另外,金属与酸液的接触面积越大反应也就越快,铜粉、铝粉与酸液的反应速度要大于同种金属块在酸液中的反应速度。
纯铝 80-120g/L 20-30min
5A02、5A03、5083、5A05、5A06、5B05、5A12、5052、3003、3A21、6A02、5056 80-120g/L 8- 15 min
2217、2A01、2A02、2A04、2A06、2B11、2B12、2017、2024、2A10、2A11、2A12、2A13、2A14、2A16、2A17、7A03、7A04、7A05、7075、7A09、7A10、2A80、4032、6061、6063 80-120g/L 3- 8 min
合金牌号 NaOH溶液浓度 浸蚀时间 (挤压态)
纯铝 150-250g/ L 25-30 min
3A21、5A05、3003、5052、
6A02、5A03、5A05、5A06、2A50、2A80、2A02、5056
150-250g/ L 15-25 min
2A11、2A12、2A16、2A17、7A04、7A09、2017、2014、4032、7075
150-250g/ L 10-20 min
可以先腐蚀钢观察钢的组织,后腐蚀铝合金观察铝的组织。
铝及铝合金制样技术
一、低倍检验
截取试样后经磨床磨光后用汽油或酒精清除表面油污后进行浸蚀.
常用浸蚀剂:
1)15%NaOH水溶液 显示铝合金低倍组织及硬铝晶粒度,显示铸造铝合金的针孔等缺陷.
2)(5ml)HF+(25ml)HNO3+(75ml)HCl 显示纯铝、防锈铝等软合金的晶粒度.
3)(10ml)HF+(5ml)HCl+(5ml)HNO3+(380ml)H2O 显示退火态的硬铝晶粒度.
试样经上述试剂浸蚀后,在30%HNO3水溶液中进行“中和”,去除表面氧化膜.
试样制备过程为:去油→浸蚀→冲洗→中和→冲洗→吹干
二、高倍检验
1.试样制备
在需要分析的部位截锯试样后用锉刀锉平,锯断面较平齐时也可用粗砂纸逐渐整平,不能用力过大,以免形成较深的形变层,粗磨时注意切勿将粗砂粒带到下一道砂纸上,以免留下很深的划痕.由于铝合金质软,砂纸上的粗磨粒在磨制过程中会随时剥落,最好在砂纸上洒些汽油,其到润滑作用.
2.试样抛光
抛光盘的转速以400~500/分为宜.
粗抛:粗海军呢、帆布,氧化铬或W3~W5金刚石研磨膏,施加压力大些.
精抛:细海军呢、丝绒,氧化镁悬浮液或W1~W2金刚石研磨膏,时间约10分钟.试样最好放在抛光盘的近中心部位,作往返移动,不要旋转,精抛到样品表面极光亮,无磨痕时即可进行腐蚀、观察.
三、铝合金中相的鉴别
铝合金中相的侵蚀试剂较多,一般都可以通用,笔者在近30年的金相检验中积累了一定的经验,效果较好,现介绍给大家.
1)Al3Fe :20%HSO4水溶液,呈黑褐色
2)α(Al12Fe3Si):20%HSO4水溶液,颜色发暗
3)β(Al9Fe2Si2):20%HSO4水溶液,呈黑色
4)β(Mg2Al3):10%H3PO4水溶液,边界更为清晰
5)Al6(FeMn):10%NaOH水溶液,表面粗糙,颜色略变
6)Mg2Si:混合酸、25%HNO3水溶液、0.5%HF水溶液,均能强烈至被溶解掉
7)Mn3SiAl12 :10%NaOH水溶液呈暗灰色,相轮廓更为清晰
8)θ(CuAl2) :10%H3PO4水溶液,不变色
9)S(CuMgAl2):10%H3PO4水溶液,暗棕色
10)Cu2FeAl7 :混合酸,呈褐色
11)W(Cu4Mg5Si4Alx):25%HNO3水溶液,呈深褐色
12)Al6(FeMnSi):25%HNO3水溶液,不侵蚀
13)T(AlZnMgCu)和S(CuMgAl2):混合酸暗灰色,T相比S相受侵蚀程度弱
14)AlFeMnSi和Al6(FeMn):20%H2SO4水溶液,呈黑褐色
15)FeNiAl9 :混合酸及0.5%HF水溶液,呈棕色
16)AlCuNi:25%HNO3水溶液,强烈
17)T(CuMn2Al12):混合酸呈青色,在变形铝合金中特有的
18)Cu2FeAl7:各种试剂都不敏感