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铝腐蚀及其不同类型

铝腐蚀及其不同类型

铝是地球上最丰富的金属,是由于其优异的性能,是今天最广泛使用的金属之一。因此,意识到缩短这些金属的寿命的条件是有用的。

任何金属的腐蚀显着影响其功能强度,导致结构损伤,如裂缝,部分骨折和总物质衰竭在极端的情况下。在本文中,我们将深入了解铝腐蚀以帮助了解可能影响金属的不同类型的腐蚀。

什么是铝腐蚀?

铝腐蚀是铝分子的逐渐衰减,使其氧化物降低其物理和化学性质

本质上,铝是反应性金属,但它也是无源金属。

这意味着当新生铝在环境中与氧气和水反应时,所得化合物将在表面保护下方的表面上形成一层,从进一步腐蚀中保护物质。这种非反应性氧化物层粘在表面上很好,并且同样地不易剥落不锈钢

与刻意的流程不同激光蚀刻铝阳极化腐蚀是一个缓慢的过程,将发生在许多个月或几年。铝的独特之处在于它有许多不同类型的腐蚀途径。了解这些不同的腐蚀现象是采取控制措施减少或完全防止腐蚀现象发生的第一步。

铝腐蚀的类型

大气腐蚀

最常见的铝腐蚀形式。铝的大气腐蚀发生暴露于自然元素的结果。由于其在大多数地方发生的可能性,大气腐蚀形成狮子的份额,通过各种腐蚀组合来形成世界上铝造成的总损害。

大气腐蚀可分为三个子类别。这些是干燥,潮湿的,潮湿,取决于服务环境的水分水平。

随着水分含量可以根据您的地理位置而变化,一些地区将观察比其他地区更大的腐蚀。

影响大气腐蚀程度的其他环境因素是风向,温度和降水变化。空气中的浓度和各种污染物,近距离大水体等也起到重要作用。

如果设计不允许排水,可能会加剧大气腐蚀。例如,为雨水和冷凝制造水袋是有害的设计缺陷。

电流腐蚀

电流腐蚀,也称为异种金属腐蚀可以影响铝它是物理上或通过连接到的电解质贵金属。与铝相比,贵金属可以是任何具有较小反应性的金属。

金属的反应性取决于其在电化学系列中的位置。如果其他金属进一步远离电化学系列中的铝,则腐蚀的严重程度将更差。

在交叉路口时,腐蚀的强度最高,其中两个金属相遇,并且随着我们进一步远离该界面而减少。
例如,如果铝和黄铜接触,甚至彼此靠近,并置于海水中,一个电流细胞形成了。然后铝部分将腐蚀,因为它充当阳极(正端子)。

这可能是船上的问题,其中黄铜配件可以靠近铝制配件,同时它们均浸入海水中。电子通过海水从铝流到黄铜。

这种类型的电池可以在其他服务环境中无意中形成并导致电抗腐蚀。电流腐蚀可以更快比正常的大气腐蚀。

点腐蚀

铝烧蚀腐蚀

点腐蚀是一个表面耐铝金属的表面腐蚀现象,其表面上的小孔(凹坑)。通常,这些坑不会影响产品的强度。相反,它是一种美学问题,但如果表面外观至关重要,可能导致失败。

蚀腐蚀通常发生在大气中存在盐的区域,作为氯化物存在阴离子负责它。硫酸盐也可以在一定程度上引起点蚀。在存在碱性和酸性盐的情况下观察到蚀腐蚀的最坏情况。

为了发生蚀腐蚀,合金的潜力必须高于电解质(盐溶液)电位。晶界和第二相粒子的表面缺陷存在是蚀腐蚀的前体。

缝隙腐蚀

铝合金腐蚀

缝隙腐蚀是一种形式材料局部腐蚀过程。重叠材料或无意的设计错误可能导致裂缝的形成。结果,将海水收集到这些口袋中可能导致缝隙腐蚀。

即使螺栓和结构之间的小间隙也足以开始这种类型的腐蚀。随着时间的推移,来自材料的铝溶解并沉淀到海水中。该离子铝从电解质中从周围空气和氢氧化物离子中吸收氧,形成氢氧化铝。

这种氧还原使裂缝酸性在氯化物存在下加速腐蚀速率。

晶体腐蚀

与合金微观结构相比,晶界与晶界电化学不同。这导致两者之间设定的电化学电位和电子交换发生。

基于热化学处理和金属结构存在多种晶间腐蚀的变化。它也被发现在不同程度上不同系列的铝合金。例如,6xxx系列合金相对不太易于这种类型的铝腐蚀。

阳极路径将随不同的合金系统而变化。在2xxx系列中,它在两侧看起来是一个窄带晶界,在5xxx系列中,它表现为沿晶界的连续路径。

喜欢腐蚀,晶体腐蚀从坑开始。然而,它沿着敏感的晶界更快地传播。

去角质腐蚀

剥落腐蚀是铝合金中发现的一种特殊的晶间腐蚀,具有明显的定向结构。这在经过铝制品热或冷轧工艺

在显微组织中,它沿延长的晶界发生。术语剥落来自这样一个事实,即腐蚀产品是更大的体积,给人的印象,提升从材料表面。

这种类型的铝腐蚀在表面上方扩展,侧向构建产品中的应力。反过来,这在迁移到产品的大部分之前,这使得最初在表面处呈楔入作用。发生严重分层,材料削弱。表面降解结果如点蚀,剥落和起泡。

2xxx、5xxx、7xxx系列晶粒结构方向性强,易发生剥落腐蚀。这使得晶界对晶间腐蚀更加敏感。

可以通过使用可以修改剥离腐蚀的易感性热处理方法重新分配沉淀物。

一般腐蚀

当腐蚀几乎均匀地在铝制品表面上进行时,它是均匀或一般的腐蚀。

通过不断暴露于高度酸性或碱性介质的产品,可以发生这种类型的腐蚀。当产品处于电解质中时也可能在高电化学电位的存在下发生。典型的例子是在酸性溶液中的铝板的生锈

均匀的腐蚀是与电解质接触的阳极和阴极区域的连续移位的结果,其表现为表面上的均匀腐蚀性攻击。

在高低温和低pH溶液中,氧化物层也不稳定,不保护下面的金属。材料的厚度降低,最终将完全溶解。

攻击不是完全一致的,会有高峰和低谷。没有小的深腐蚀区域足以将其称为一般腐蚀的例子。

沉积腐蚀

沉积腐蚀发生时不同的金属沉积在铝表面,导致严重的局部腐蚀

想象水流过铜管。当水流过时,它会拾取铜离子。这些铜离子现在处于溶液中。当该溶液与铝表面或容器接触时,它将这些铜离子沉积在其上。

这些离子现在形成一个微妙的电池,如果电化学或电镀系列中离子较低,则通过点蚀地蚀刻铝。铝和电镀系列中的沉积离子之间的差异越大,腐蚀越差

甚至已知浓度为1ppm铜离子溶液,在铝表面上对铝表面进行严重腐蚀。

可以引起铝沉积铝腐蚀的金属被称为“重金属”。一些重要的重金属是铜,汞,锡,镍和铅。

与碱性溶液相比,该方法引起的腐蚀在酸性溶液中更明显。这是因为这些离子在碱性溶液中具有低溶解度。

压力腐蚀裂解(SCC)

铝力腐蚀裂纹

压力腐蚀裂缝(这里被称为SCC)是一种晶间腐蚀的形式,可以导致铝部件的总失效

需要满足三种条件以进行这种腐蚀。易感合金是其中的第一个。并非所有铝合金都同样容易发生SCC。高屈服强度合金更可能遭受应力腐蚀开裂。

第二条件是服务环境必须潮湿或湿润。第三条件是材料中拉伸应力的存在。这种拉伸应力负责开口裂缝及其通过金属的传播。

有两种类型的SCC进程。首先是晶间应力腐蚀裂解(IGSCC),其中裂缝沿晶界传播。第二种是响应应力腐蚀裂纹(TGSCC),其中裂缝通过谷物体而行进通过谷物体而不是沿着边界。

腐蚀腐蚀

铝的腐蚀腐蚀

铝的腐蚀腐蚀是由撞击引起的高速水射流在铝体上

加重侵蚀腐蚀的两个因素是水的速度及其pH水平。水中的碳酸盐和二氧化硅含量进一步增加腐蚀速率。

在纯净水中,铝腐蚀以缓慢的速度进行。但是当pH水平超过9时,此速率增加。在酸性水中,腐蚀更快。

通过控制上述因素,可以防止腐蚀腐蚀。减少水速度,或维持水质,或两者都可以显着减少腐蚀腐蚀。改善水质意味着保持pH水平,尽可能靠近中性(<9),降低二氧化硅和碳酸酯含量。

腐蚀疲劳

众所周知的事实是,如果未选中,疲劳会导致产品的完全失败。在铝的情况下,疲劳裂缝可以充当点腐蚀的起始位点

铝中的腐蚀疲劳发生长时间反复受到低应力。在像海水和盐解决方案等腐蚀性环境中,发生裂纹启动和传播。

在大气中没有水的存在,腐蚀疲劳不能进行。随着裂纹繁殖大多是跨晶,它也大大不受应力方向影响。因此,在SCC的情况下,应力不会影响其传播。

丝状腐蚀

丝状腐蚀

丝状或蠕虫腐蚀被启动为蚀腐蚀。它从涂料剥离铝表面的点以点开始。原因可以是露出底层金属表面的表面上的划痕或瘀伤。

丝状腐蚀发生并在氯阴离子的存在和高湿度存在下容易地涂抹。虽然它引起了咸水点腐蚀,但传播方式是缝隙腐蚀的模式。

蠕虫的头部是酸性并且氯化物含量高。它吸收氧气并用作阳极。蠕虫的后半部分用作阴极,反应随后。

圆形腐蚀可以通过使用涂料或蜡保持无损损坏并关闭所有小差距来防止表面。如果实际,必须减少环境的相对湿度。

微生物诱导的腐蚀

微生物诱导的腐蚀或麦克风是由于微生物/真菌引起的腐蚀。这种类型的腐蚀在燃料和润滑油罐中被注意到。

在油的存在下,微生物和真菌可以茁壮成长。其中一些有机体能够消耗油和排泄会导致腐蚀的酸用于储存的铝容器。

该酸导致铝容器中的蚀腐蚀,最终导致泄漏。

防止这一点必须尽可能纯化油以除去含水量。在纯化后,通过燃料箱定期排出水。如果提高燃料质量不是一种选择,可以使用杀菌剂来防止发芽。

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