鋁及鋁合金的耐蝕性能
鋁及鋁合金加工產(chǎn)品的耐蝕性能:鋁的化學(xué)活潑性很高。20℃時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)電位為-1.69V,易與空氣中的氧作用形成一層牢固、致密的氧化膜,把標(biāo)準(zhǔn)電位提高到-0.5V,所以鋁在大氣中是耐蝕的。雜質(zhì)增加能破壞氧化膜的連續(xù)性或形成微電池,會降低其耐蝕性。
鋁在純水中的耐蝕性,主要取決于水溫、水質(zhì)和鋁的純度。水溫低于50℃時(shí),隨水質(zhì)和鋁純度的提高,鋁的耐蝕性能提高;腐蝕類型以點(diǎn)腐蝕為主,若水中含有少量活性離子(Cu+、Cu-等),鋁的耐蝕性急劇降低。
鋁在酸、堿中的耐蝕性比較,大致如下
介質(zhì)
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耐蝕情況
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海水
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弱
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氨、硫氣體
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好
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氟、氯、溴、碘
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不好
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鹽酸、氫氟酸、稀醋酸
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不好
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硫酸、磷酸;亞硫酸
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好
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濃硝酸、濃醋酸
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好
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堿、氨水、石灰水
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不好
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有機(jī)酸
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略弱
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稀硝酸
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較好
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食鹽
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不好
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牌號為1070A(L1)、1060(L2)、1050A(L3)、1035(L4)、1200(L5)、8A06(L6)在石油類、乙醇(酒精)、丙酮、乙醛;苯、只甲苯、二甲苯、甘油等介質(zhì)中耐蝕性良好。
注:( )內(nèi)為舊牌號,以下類同。
牌號為3A21(LF21)的耐蝕性能:有優(yōu)良的耐蝕性,在大氣和海水中的耐蝕性與純鋁相當(dāng),在稀鹽酸溶液(1:5)中的耐 蝕能力比純鋁高而比鋁-鎂合金低;這類合金在冷變形狀態(tài)下有剝落腐蝕傾向,此傾向隨冷變形程度的增加而增大。
牌號為5A02(LF2)、5A03(LF3)、5A05(LF5)、5A06(LF6)、5B05(LF10)、5A12(LF12)、5A13(LF13)、5B06(LF14)的耐蝕性能:耐蝕性良好,在工業(yè)區(qū)和海洋氣氛中均有較高的耐蝕性,在中性或近于中性的淡水、海水、有機(jī)酸、乙醇、汽油以及濃硝酸中的耐蝕性也很好。合金的耐蝕性與β(Mg2Al3)相的析出和分布有關(guān),因?yàn)棣孪嗟臉?biāo)準(zhǔn)電位為-1.24V,相對于α(Al)固溶體是陰極區(qū),在電解質(zhì)中它首先被溶解。含鎂量較低的5A02、5A03合金,基本上是單相固溶體或析出少量分散的β相;故合金的耐蝕性很高;若含鎂量(ω)超過5%,β相沿晶界析出形成網(wǎng)膜時(shí),則合金的耐蝕性(如晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕)嚴(yán)重惡化。
牌號為2A01(LY1)、2A02(LY2)、2A04(LY4)、2A06(LY6)、2B11(LY8)、2B12(LY9)、2A10(LY10)、2A11(LY11)、2A12(LY12)、2A13(LY13)的耐蝕性能:這類合金的耐蝕性能比純鋁及防銹鋁合金低,腐蝕類型以晶間腐蝕為主。一般情況下,硬鋁在淬火自然時(shí)效狀態(tài)下耐蝕性較好;在170℃左右進(jìn)行人工時(shí)效時(shí),材料的晶間腐蝕傾向增加,若在人工時(shí)效前給以預(yù)先變形,將能改善其耐腐蝕性能。
為了提高硬鋁在海洋和潮濕大氣中的耐腐蝕性。可用包上一層純鋁的方法進(jìn)行人工保護(hù),包鋁的純度要大于99.5%。對薄板材其包鋁層的厚度每邊不應(yīng)小于板厚的4%。
牌號為2A16(LY16)、2A17(LY17)的耐蝕性能:這類合金中的銅含量較高,其耐蝕性低于鋁-銅-鎂系硬鋁合金,為了提高其板材耐蝕性,可進(jìn)行表面包鋁;但由于基體銅含量較高,易于銅擴(kuò)散,故其耐蝕性仍低于2A12合金的包鋁板材。2A16合金擠壓截品耐蝕性不高,在160~170℃進(jìn)行10~16 h人工時(shí)效時(shí)具有應(yīng)力腐蝕傾向;且其焊縫和過渡區(qū)晶間腐蝕傾向較高;應(yīng)采用陽極氧化和涂漆保護(hù)。2A17合金人工時(shí)效狀態(tài)應(yīng)力腐蝕穩(wěn)定性合格,用陽極化保護(hù),可提高耐蝕性牌號為6A02(LD2)、6B02(LD2-1)、6070(LD2-2)、2A50(LD5)、2B50(LD6)、2A14(LD10)的耐蝕性能:鋁鎂硅系合金(6A02、6B02、6070)耐蝕性能良好,無應(yīng)力腐蝕破裂傾向,在淬火人工時(shí)效狀態(tài)下合金有晶間腐蝕傾向;合金中含銅量愈多,這種傾向愈大。
鋁銅鎂硅系合金(2A5Q、2850、2A14) _由于銅含量增加,合金的耐蝕性低。2A14比2A50、2B50合金的晶間腐蝕傾向較大(因其含銅高),尤其經(jīng)過350℃以上的高溫退火后,其晶間腐蝕傾向加大。但在淬火人工時(shí)效狀態(tài)下,合金的一般耐蝕性較好,因此不妨礙合金的使用。
牌號為2A70(LD7)、2A80(LD8)、2A90(LD9)的耐蝕性能:這類合金有應(yīng)力腐蝕傾向,制品用陽極氧化和重鉻酸鉀填充,是防止腐蝕的一種可靠方法。
牌號為7A03(LC3)、7A04(LC4)、7A09(LC9)、7A10(LC10)的耐蝕性能:就一般化學(xué)耐蝕性而言,超硬鉛含金比硬鋁合金高,但比鋁-錳、鋁-鎂、鋁-鎂-硅系合金低。帶有包鋁層的超硬鋁板材;其耐蝕性能大為提高。
對于不進(jìn)行包鉻的擠壓材料和鍛件;可用陽極氧化或噴漆等方法進(jìn)行表面保護(hù)。
超硬鋁合金在淬火自然時(shí)效狀態(tài)下的耐應(yīng)力腐蝕性較差,但在淬火人工時(shí)效狀態(tài)下,其耐蝕性反而增高,近年來研究證明,采用分級時(shí)效工藝能夠減少其應(yīng)力腐蝕敏感性。
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