金屬材料產生應(ying)力腐蝕需具備三個條件:1. 材料對應力腐蝕敏感;2.在特定的腐蝕環境中服役(對鋁合金而言,在鹽水介質或腐蝕氣氛中;3. 受到拉應力。影響鋁合金應力腐蝕的因素主要有環境因素、冶金因素和應力因素。三者之間相互聯系和相互影響:
1. 環境因素(su)
影響鋁合金應力腐蝕的環境因素主要有:離子種類、離子濃度、溶液 pH 值、氧氣及其它氣體、緩蝕劑、環境溫度、環境壓力等。 在研究了在不同大氣環境中2A12 和7A04兩種鋁合金的應力腐蝕情況,發現鋁合金在不同環境中應力腐蝕敏感性不同,在海洋環境中較為敏感。海洋環境中含有大量鹽分,Cl- 會穿過鋁合金表面的保護膜進入內部,對其產生腐蝕。
實驗表明,當HNO3溶液的質量濃度在 20%-40%之間時,鋁合金的腐蝕加劇,在濃度為35%左右時鋁合金腐蝕速率達到最高點。而在濃HNO3溶液中,鋁合金應力腐蝕并不明顯,出現這種現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 的進一步腐蝕。
2. 冶金因(yin)素
冶(ye)(ye)金(jin)(jin)因素主要包(bao)括(kuo)鑄造(zao)方式、加(jia)工方式和熱處(chu)金(jin)(jin)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)影(ying)響,發現(xian)陰極極化使(shi)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)增大,摩擦攪拌(ban)焊(han)接的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)比熔(rong)焊(han)的(de)低。 一(yi)般認(ren)為經適(shi)當處(chu)理的(de)6061-T6和3004鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)不會(hui)出現(xian)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。冶(ye)(ye)金(jin)(jin)因素的(de)不同(tong)(tong)改(gai)變(bian)了鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)表面膜的(de)類(lei)型,并造(zao)成(cheng)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)內部組(zu)織的(de)不同(tong)(tong)和晶(jing)體結構的(de)變(bian)化,從(cong)而影(ying)響了鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)電(dian)化學行(xing)為和力(li)(li)學行(xing)為,導致鋁(lv)(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)不同(tong)(tong)。
3. 應(ying)力(li)因素(su)
應力因素主要包(bao)括載荷(he)類(lei)型、載荷(he)大小、加載方向、加載速度等。就應力腐(fu)蝕(shi)而言,應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)方向必須與晶界相垂直,以便能夠使其分離。產(chan)生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的關鍵因素之一(yi)就是(shi)要有(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作(zuo)用。 而不同的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作(zuo)用會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)不同的效果(guo)(guo),交變應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)和(he)環境共同作(zuo)用產(chan)生(sheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞,它和(he)固定應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)產(chan)生(sheng)的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破裂(lie)通常(chang)有(you)明顯區別。通常(chang)腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞比應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)生(sheng)的后果(guo)(guo)更嚴重。此外,加載(zai)速度(du)的不同也會(hui)(hui)影響鋁合(he)金應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的敏感性。

