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6063鋁型材陽極氧化后表面斑點原因分析及預防措施

   日期:2010-08-15     瀏覽:5105    評論:0    
核心提示:6063鋁型材料陽級氧化后常會出現斑點腐蝕。通過掃描電鏡和電子探針顯微分析等手段分析了腐蝕斑點的成分,探討了斑點腐蝕的原因并提出了預防措施。腐蝕斑點由游離Si和Al-Fe-Si相組成,在加工過程中,游離Si、Al-Fe-Si與FeAl3和Mg2Si一起在晶界處偏析,導致點蝕的發生,另外,鋅元素和氯離子也對點蝕起加速作用。

方程式如下:
  Al→Al3++3e(陽極)
  Al3++3OH-→Al(OH)3↓(陰極)
  2.2.2 活性元素的影響
  2.2.2.1 Zn元素的加速作用
  為了分析Zn元素對斑點腐蝕的影響,應用EPMA對中和前后斑點腐蝕坑中的殘留物以及未腐蝕區進行了分析(數據見表4)。
  

 


  由表4可見,中和前斑點腐蝕的殘留物中Zn的含量較中和后高20倍,較未腐蝕區的Zn含量高4倍,而中和前后未腐蝕區的成分中Zn的含量卻變化不大。
  固溶在Al中的Zn元素堿洗時隨Al的溶解而以Zn和Zn(OH)3-的形式溶于堿液中[4]。又因為Zn的電位(-0.76V)較Al的電位(-1.67V)正,當堿液中Zn離子的濃度增至一定數值時,Zn就會選擇性地沉積在腐蝕坑中的殘留物上,所以會出現上述Zn元素偏高的異常現象。另一方面,由于Zn、Al二者的電位差較大,導致微電池中的腐蝕電流很大,Fe、Si貧乏區(基本為純鋁)溶解較快,這種腐蝕最終表現為斑點腐蝕。
  2.2.2.2 Cl-的活化作用
  作為外部因素的Cl-對斑點腐蝕非常敏感,具有誘發和加重點蝕的作用。研究結果發現,脫脂酸中的Cl-會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,形成電偶電池結構,在酸性介質的作用下,局部腐蝕電流較大,此時Cl-與溶解的Al3+發生如下絡合反應:
  Al3++Cl-+H2O→AlOHCl++H+使溶解的酸性進一步加強,腐蝕條件更加惡化,當Cl-濃度增高時,絡合反應向右進行,鈍化膜上的活性點就會大大增加,在隨后的堿洗過程中優先溶解,從而出現較為嚴重的斑點腐蝕。

3 預防措施

  ①適當調整合金中的鎂硅比,使其在1.3-1.5之間,不宜使硅元素含量過高;
  ②合金中的微量元素Zn含量一般應低于0.05%,最好低于0.03%;
  ③合理安排時效制度,減輕停放效應,以防止粗大Mg2Si粒子的偏聚;
  ④嚴格控制預處理過程中堿洗液的質量,以減輕活性元素的負面影響。
 

 
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