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6063鋁板型材經陽極氧化表面斑點腐蝕有哪些原因

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6063鋁板型材經陽極氧化表面斑點腐蝕有哪些原因

發布日期:2019-02-22 作者:長信鋁業 點擊:

       近年來,隨著國民經濟的發展及人們生活水平的提高,6063鋁板在鋁合金門窗、鋁合金幕墻上的使用越來越普及,然而不少的鋁合金在使用一段時間以后,表面出現形態各異的腐蝕缺陷,其中斑點腐蝕較為常見,嚴重影響鋁型材的使用性能及裝飾效果。為了改善這樣的情況發生,有必要了解發生斑點的原因,接下來鋁板廠家針對6063鋁板型材經陽極氧化表面斑點腐蝕的原因作介紹:

鋁板廠家

       1、斑點腐蝕的本質分析

  由所使用的6063鋁板型材成分可知,為了確保Mg元素充分形成強化相Mg2Si,一般在配制合金成分時人為的使Si元素適量過剩。因為隨著Si含量的增加,合金的晶粒變細,熱處理效果較好。但另一方面,Si的過剩也有負面作用,使合金的塑性降低,耐蝕性變壞。研究表明:過剩Si不僅能形成游離態的Si相,還會與基體形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2),這樣在鋁合金中存在游離態的Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等陰極相粒子和陽極相Mg2Si粒子。α相和β相對合金的腐蝕性能影響很大,尤其是β相能顯著降低合金的腐蝕性能。斑點處殘留物的成分主要是游離Si相和AlFeSi相,同時發現氯元素在殘留物處也發生了吸附,這說明Cl-參與了腐蝕過程。腐蝕區中鋅元素含量較基體高得多,說明合金中的雜質元素鋅也參與了腐蝕過程。陽極氧化工序中,陽極相Mg2Si是合金的點蝕源。在陽極氧化堿洗時,Mg2Si粒子優先溶解而形成蝕坑,其中鎂溶解在溶液中而硅在鋁合金上殘留下來,當蝕坑聚集在晶粒上就會使該晶粒顏色發暗。在硫酸中和工序中硅不易除去,故斑點腐蝕蝕坑底部硅含量較其他區域高。

6063鋁板

  2、斑點腐蝕的成因分析

  影響斑點腐蝕的主要因素有預處理過程中的堿洗溫度、堿洗時間以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量與合金的擠壓狀態等。在諸多因素中,擠壓狀態起著關鍵性的作用,它關系到對腐蝕性能有較大影響的Zn、Fe、Si等元素的分布,以及金屬鍵間化合物等粒子的析出位置。在較粗的擠壓條紋區中,斑點腐蝕分布具有明顯的方向性,因為這個區域擠壓時阻力較大,應力多在此集中,該處金屬的晶格發生嚴重畸變,成為局部高自由能區,在隨后的再結晶過程中優先形核,為了降低界面能和處于穩定態,此處晶粒不僅異常長大,而且Mg2Si陽極相、游離Si、FeSiAl、FeAl3等陰極相優先析出,為后續的斑點腐蝕創造了條件。由于上述原因,在析出游離Si、FeSiAl、FeAl3等金屬問化合物的晶界附近出現硅鐵元素的貧乏區,此區近乎為純鋁,電位為負是陽極,它與金屬間化合物(是陰極)構成了微電池,在腐蝕介質的作用下,微電池中陰極相(如游離Si、FeSiAl、FeAl3)周圍的Si、Fe貧乏區(是陽極相)優先溶解,而Mg2Si也發生溶解,結果陽極相周圍Al的溶解形成了帶有殘留物的腐蝕坑,陽極相溶解則形成沒有殘留物的腐蝕坑。當腐蝕條件繼續惡化(如溫度上升、堿洗時間長等)的情況下,基體Al繼續溶解,腐蝕坑向深的方向發展,于是表面形貌就表現為部分帶有殘留物的腐蝕坑和部分無殘留物的腐蝕坑,由二者構成了前面所述的斑點腐蝕。


鋁板生產廠家  

       3、斑點腐蝕生成機理分析

  6063鋁板是Al-Mg-Si系合金,Mg2Si是時效強化相。為提高合金強度,生產中常使Si元素含量過剩,由過剩Si便形成了游離Si、FeSiAl相粒子。這些粒子在擠壓工藝不當及熱處理不規范的情況下??赡軐е屡cFeAl3、Mg2Si粒子一起在晶界處偏聚(或偏析),這就構成了點蝕源.根據腐蝕學理論,陰極質點周圍的陽極鋁會優先腐蝕,生成的Al3+向陰極擴散,而溶液中的OH-向陽極擴散,在陰陽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成白色斑點,即所謂的斑點腐蝕。


  4、活性元素的影響

  Zn元素的加速作用;Cl-的活化作用;pH值的促進作用。


      以上就是關于6063鋁板型材經陽極氧化表面斑點腐蝕的原因分析就介紹到這,6063鋁型材斑點腐蝕是因鋁合金中陽極相Mg2Si的偏析、粗化引起的,而合金中雜質元素Zn及溶液中Cl-和pH值加速了斑點腐蝕的發生與發展。應適當調整合金中的鎂硅元素質量比,不宜使硅元素含量過高,并合理安排時效制度以防止Mg2Si粒子的偏聚,以免影響鋁型材的腐蝕性能??刂坪辖鹬形⒘吭豘n以及處理過程中溶液的Cl-濃度和pH值,減輕活性元素的負面影響。


本文網址:http://www.goofygoof.com/news/403.html

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