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第8章鋁及鋁合金的耐蝕性8.1概述第8章鋁及鋁合金的耐蝕性8.1概述8.1.1純鋁的物理性質(zhì)5、無磁性。1、密度?。é?2.7),屬輕金屬(約為銅鐵的1/3);2、導(dǎo)電性好(次于金、銀、銅);3、導(dǎo)熱性好;4、熔點(diǎn)低(660.5℃);8.1.1純鋁的物理性質(zhì)5、無磁性。1、密度?。é?2.7)8.1.2純鋁及鋁合金的力學(xué)性能2、鋁合金的強(qiáng)度取決于合金化和加工工藝(超硬鋁的強(qiáng)度可達(dá)600MPa)。1、純鋁的強(qiáng)度低,塑性好(退火狀態(tài)下伸長(zhǎng)率達(dá)35%);8.1.2純鋁及鋁合金的力學(xué)性能2、鋁合金的強(qiáng)度取決于合金化8.1.3純鋁及鋁合金的工藝性能1、可進(jìn)行各種形式的壓力加工;3、合金元素的焊接型好,含硅、鈦高的焊接性差。2、切削加工性:純鋁的切削加工性差,強(qiáng)度硬的鋁合金,切削加工性好8.1.3純鋁及鋁合金的工藝性能1、可進(jìn)行各種形式的壓力加工8.2純鋁的耐蝕性

鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很低(-1.663V),在常用的金屬材料中是最低的,是一種很活潑的金屬,在全部的pH值范圍內(nèi)都可發(fā)生析氫腐蝕(在酸性溶液中腐蝕生成Al3+,在堿性溶液中生成AlO22-)。8.2.1電化學(xué)特性:8.2純鋁的耐蝕性鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很低(-1.8.2.2氧化膜的特點(diǎn):4、可以通過化學(xué)氧化或陽極氧化的方法生成更厚的氧化膜(化學(xué)氧化膜的厚度約為1~3um,陽極氧化膜可達(dá)100um,可供裝飾、耐蝕等用)。1、致密,并且與基體牢固結(jié)合;2、具有較高的穩(wěn)定性,可保護(hù)鋁基體不受腐蝕;3、隨著時(shí)間的延長(zhǎng),特別有水分時(shí),氧化膜會(huì)增厚;8.2.2氧化膜的特點(diǎn):4、可以通過化學(xué)氧化或陽極氧化的方法8.2.3氧化膜的結(jié)構(gòu):1、在大氣或低于80℃的水溶液中,生成的氧化膜為(Al2O3.3H2O),是非晶態(tài)結(jié)構(gòu);3、高于200℃水中生成的膜為Al2O3

。2、在80℃以上的水溶液中形成的膜為(Al2O3.H2O,AlOOH),是晶態(tài)結(jié)構(gòu);8.2.3氧化膜的結(jié)構(gòu):1、在大氣或低于80℃的水溶液中,生

堿能與鋁表面的氧化膜反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。氧化膜破壞后,堿和鋁會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),并釋放出氫氣。腐蝕特點(diǎn):全面腐蝕。(工業(yè)上利用這一點(diǎn)去除表面氧化物以及油污等,稱為化學(xué)銑切)8.2.4純鋁在不同介質(zhì)中的腐蝕行為

在稀酸中發(fā)生的是呈點(diǎn)蝕,在氧化性濃酸中具有很好的耐蝕性(生成鈍化膜)。1、在堿中:不耐蝕2、在酸中的腐蝕堿能與鋁表面的氧化膜反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。氧化膜破壞⑵當(dāng)溶液中存在F-,Cl-離子時(shí),純鋁極其不耐蝕,因?yàn)檫@些離子很容易破環(huán)氧化膜而產(chǎn)生點(diǎn)蝕。當(dāng)溶液中存在Cr2O72-,CrO42-等氧化性離子時(shí),能促進(jìn)鈍化。3、在中性鹽中的腐蝕⑴其腐蝕行為主要取決于溶液中的陰、陽離子的特性。⑶當(dāng)溶液中含有電位較正的Fe2+,Ni2+,Cu2+等離子時(shí),會(huì)加速鋁的腐蝕。⑵當(dāng)溶液中存在F-,Cl-離子時(shí),純鋁極其不耐蝕,因?yàn)檫@些離8.2.5鋁在幾種典型的介質(zhì)中的腐蝕:1、在酸性介質(zhì)中的腐蝕速度的順序?yàn)椋篐F﹥H3PO4﹥HCl﹥HNO3﹥H2SO42、在堿性介質(zhì)中的腐蝕速度的順序?yàn)椋篘aOH﹥Na2CO3﹥NH4OH﹥Na2SiO38.2.5鋁在幾種典型的介質(zhì)中的腐蝕:1、在酸性介質(zhì)中的腐蝕8.3鋁合金的耐蝕性1、組織特點(diǎn):8.3.1鋁-錳合金主要組織組成物α-MnAl6,FeAl3等。8.3鋁合金的耐蝕性1、組織特點(diǎn):8.3.1鋁-錳Si,F(xiàn)e降低耐蝕性(形成一些雜質(zhì)相析出);Mn可以抑制Fe的不利影響(可以控制Mn/Fe比例含量來控制Fe的有害作用)。Mn-Al合金具有優(yōu)良的耐蝕性(是主要的耐蝕鋁合金,屬于防銹鋁)在大氣中的耐蝕性和工業(yè)純鋁相近;在海水中與純鋁相同;在稀鹽酸中的耐蝕性比純鋁好;未發(fā)現(xiàn)這類合金有應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。在特定條件下,有剝蝕和晶間腐蝕傾向,發(fā)生腐蝕時(shí)一般為全面腐蝕,并常伴有點(diǎn)蝕。2、耐蝕性:3、合金元素對(duì)耐蝕性的影響:Si,F(xiàn)e降低耐蝕性(形成一些雜質(zhì)相析出);Mn可以8.3.2鋁-鎂合金

為固溶體型合金,但固溶強(qiáng)化效果差(難以形成過飽和固溶體),主要通過加工硬化進(jìn)行強(qiáng)化。

有點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和剝蝕傾向。隨著鎂含量增大,點(diǎn)蝕傾向增加;隨著冷加工變形量增大,應(yīng)力腐蝕和剝蝕敏感性增加。1、組織特點(diǎn)2、耐蝕性8.3.2鋁-鎂合金為固溶體型合金,但固溶強(qiáng)化效果差⑴Mg:

Mg含量﹤3.5%時(shí),在任何熱處理狀態(tài)或冷加工狀態(tài)均無應(yīng)力腐蝕開裂傾向;含Mg量在3.5%~5.0%之間,冷加工狀態(tài)有應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性;含Mg量﹥5.0%時(shí),在一定退火溫度下,也具有應(yīng)力腐蝕的敏感性;高含鎂的鋁合金即使在低溫放置也有應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。

高鎂合金在時(shí)效狀態(tài)下的應(yīng)力腐蝕的敏感性較大。為了改善這一點(diǎn),可以采用固溶處理的方法,使之形成固溶體。3、合金元素對(duì)耐蝕性的影響4、熱處理對(duì)應(yīng)力腐蝕的影響⑵Mn、Cr、Zr可以提高抗應(yīng)力腐蝕的能力。⑴Mg:高鎂合金在時(shí)效狀態(tài)下的應(yīng)力腐蝕的敏感以鋰代替鎂。合金密度小;具有高強(qiáng)度、耐熱;鋰活性大,易氧化和腐蝕。(用于高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料和蒙皮)。8.3.3鋁-銅系合金(硬鋁)1、合金特點(diǎn):⑴Al-Cu-Mg合金(杜拉鋁合金)具有良好的力學(xué)性能和加工性能(主要用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉片)。⑵Al-Cu-Mn合金屬于耐熱合金(主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉片及容器等)。⑶Al-Cu-Li合金以鋰代替鎂。合金密度小;具有高強(qiáng)度、耐熱;鋰活性大,易氧化和2、Al-Cu合金系的耐蝕性⑷有剝蝕現(xiàn)象(特別在海洋大氣中)。⑴容易產(chǎn)生“白斑黑心”的點(diǎn)蝕。⑵晶間腐蝕甚為敏感,凡是過飽和固溶體在分解條件下都有晶間腐蝕。⑶有一定應(yīng)力腐蝕的傾向。2、Al-Cu合金系的耐蝕性⑷有剝蝕現(xiàn)象(特別在海洋大氣中)3、合金元素的影響:鎂含量﹤2%范圍內(nèi),隨著含鎂量的提高,強(qiáng)度提高,4%Cu+2%Mg的合金強(qiáng)度最高,點(diǎn)蝕程度增加。(減少了銅的溶解度,基體上析出了雜質(zhì)銅)。主要強(qiáng)化元素,提高強(qiáng)度(CuAl2強(qiáng)化相);但隨著含銅量的增加,耐蝕性下降,點(diǎn)蝕和晶間腐蝕敏感性增加。⑴銅:⑵鎂:3、合金元素的影響:鎂含量﹤2%范圍內(nèi),隨著含鎂量

消除鐵的有害作用,提高耐蝕性、耐熱性和一定的強(qiáng)度,降低塑性。⑶錳:⑷鐵,硅:⑸鈦,Zr:細(xì)化晶粒,減少開裂傾向。是雜質(zhì)元素,降低耐蝕性和塑性。消除鐵的有害作用,提高耐蝕性、耐熱性和一定的強(qiáng)度,降8.3.4Al-Zn-Mg-Cu合金1、合金特點(diǎn):⑴Al-Zn-Mg合金:經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?,?qiáng)度可達(dá)500MPa,有優(yōu)良的焊接性能。⑵Al-Zn-Mg-Cu合金:強(qiáng)度可達(dá)600MPa,是鋁合金中強(qiáng)度最高的一類(可以稱“超硬鋁”)8.3.4Al-Zn-Mg-Cu合金1、合金特點(diǎn):2、耐蝕性:⑵Al-Zn-Mg-Cu合金:應(yīng)力腐蝕開裂敏感性大,還有晶間腐蝕和剝蝕傾向。⑴Al-Zn-Mg合金:應(yīng)力腐蝕開裂敏感性大2、耐蝕性:⑵Al-Zn-Mg-Cu合金:應(yīng)力腐蝕開裂敏感性3、合金元素的影響:Zn/Mg比值過高過低都降低耐蝕性,當(dāng)Zn+Mg=8.5%,Zn/Mg=2.7~3時(shí),抗應(yīng)力腐蝕性能最佳。⑴Zn/Mg:⑵銅改善時(shí)效組織,提高強(qiáng)度和塑性,提高抗應(yīng)力腐蝕能力。⑶Cr,Mn,Zr細(xì)化晶粒,提高抗應(yīng)力腐蝕能力。(原因:提高再結(jié)晶溫度,阻礙結(jié)晶過程進(jìn)行,阻止晶粒長(zhǎng)大。)3、合金元素的影響:Zn/Mg比值過高過低都8.4鋁合金常見的幾種腐蝕破壞形式

大氣、淡水、海水和其他一些中性和近中性水中容易發(fā)生點(diǎn)蝕。8.4.1點(diǎn)蝕1、發(fā)生點(diǎn)蝕的主要環(huán)境8.4鋁合金常見的幾種腐蝕破壞形式大氣、淡水、海2、引發(fā)點(diǎn)蝕的條件

(1)水中必須含有能抑制全面腐蝕的離子,即能保持保護(hù)膜的離子(如:SO42-,SiO32-,PO43-等)。(2)水中含有能局部破壞鈍態(tài)的離子,如氯離子。(3)水中必須含有促進(jìn)陰極反應(yīng)的氧化劑。2、引發(fā)點(diǎn)蝕的條件(1)水中必須含有能抑制全面腐蝕的3、點(diǎn)蝕的形成過程

一般是認(rèn)為氯離子等是破壞鈍態(tài)的離子,局部進(jìn)入鈍化膜,使鈍化膜局部變質(zhì)。金屬溶解生成鋁離子,釋放的電子流到陰極發(fā)生陰極反應(yīng)(主要是H+或氧化劑被還原),生成的鋁離子同水中OH-結(jié)合生成氫氧化物,使該處pH值局部降低,呈酸性。使氯離子進(jìn)一步富集,繼續(xù)破壞鈍化膜,形成蝕坑。含銅的鋁合金耐點(diǎn)蝕性最差,Al-Mn,Al-Mg合金耐點(diǎn)蝕性較好。4、鋁合金的耐點(diǎn)蝕性3、點(diǎn)蝕的形成過程一般是認(rèn)為氯離子等是破壞鈍態(tài)的離子5、防止鋁合金點(diǎn)蝕的措施⑵盡量減少溶氧,氧化性離子,減弱陰極反應(yīng)(減弱微電池的腐蝕電流的作用)。⑴提高水質(zhì),減少水中活性陰離子(如:Cl-等)的濃度。⑶銅離子是鋁發(fā)生點(diǎn)蝕的原因之一,應(yīng)盡量去除。⑷外加電化學(xué)保護(hù)(外加電流對(duì)鋁材進(jìn)行陰極保護(hù))。5、防止鋁合金點(diǎn)蝕的措施⑵盡量減少溶氧,氧化性離子,減弱陰極8.4.2鋁合金的晶間腐蝕1、腐蝕原因2、防止鋁合金的晶間腐蝕的措施不適當(dāng)?shù)臒崽幚碓斐傻诙嗟奈龀?。通過正確的熱處理工藝消除第二相的析出。8.4.2鋁合金的晶間腐蝕1、腐蝕原因2、防止鋁合金8.4.3應(yīng)力腐蝕開裂應(yīng)力作用加上晶間腐蝕的因素。⑴近海大氣和海水中易發(fā)生,氯離子濃度越高,溫度和濕度越高,應(yīng)力腐蝕破裂敏感性越大。1、產(chǎn)生原因2、產(chǎn)生的環(huán)境⑵不含氯離子的高溫水中和蒸汽中也會(huì)發(fā)生。8.4.3應(yīng)力腐蝕開裂應(yīng)力作用加上晶間腐蝕的因素。⑴近海大氣

主要是高強(qiáng)度的鋁合金。如Al-Cu,Al-Cu-Mg,特別是Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu系列合金。⑵合金化。在高強(qiáng)度的鋁合金加微量的Mo、Zr、V、Cu、Cr、Mn等。3、容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的合金4、防止措施⑴適當(dāng)?shù)臒崽幚怼#ㄈ绻倘芴幚砑訒r(shí)效處理)⑶消除張應(yīng)力(高溫過時(shí)效)或賦予表面壓應(yīng)力(噴丸處理)。主要是高強(qiáng)度的鋁合金。如Al-Cu,Al-Cu-Mg

高鎂合金和Al-Cu-Mg合金,隨二次相(β相)增多。變形量增大,晶粒被拉得越長(zhǎng),剝蝕的敏感性越大。8.4.4鋁合金的剝蝕

使鋁合金產(chǎn)生各種形式的層狀分離。輕微的剝蝕只產(chǎn)生一些不連續(xù)的小裂片、碎末、甚至形成泡疤,嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成大塊的、連續(xù)的金屬片脫離金屬本體,甚至以層狀分離形式使金屬解體。1、剝蝕特征2、剝蝕發(fā)生的條件高鎂合金和Al-Cu-Mg合金,隨二次相(β相)增多沿晶界形成陽極網(wǎng)絡(luò)(β相為陽極網(wǎng)絡(luò)近道)。(1)加入合金元素細(xì)化晶粒。如:Cr,Mn,B等。3、剝蝕發(fā)生的原因4、剝蝕防止措施(2)合理選擇和控制變形量和熱處理工藝。沿晶界形成陽極網(wǎng)絡(luò)(β相為陽極網(wǎng)絡(luò)近道)。(1)加入合金元素第8章鋁及鋁合金的耐蝕性8.1概述第8章鋁及鋁合金的耐蝕性8.1概述8.1.1純鋁的物理性質(zhì)5、無磁性。1、密度?。é?2.7),屬輕金屬(約為銅鐵的1/3);2、導(dǎo)電性好(次于金、銀、銅);3、導(dǎo)熱性好;4、熔點(diǎn)低(660.5℃);8.1.1純鋁的物理性質(zhì)5、無磁性。1、密度?。é?2.7)8.1.2純鋁及鋁合金的力學(xué)性能2、鋁合金的強(qiáng)度取決于合金化和加工工藝(超硬鋁的強(qiáng)度可達(dá)600MPa)。1、純鋁的強(qiáng)度低,塑性好(退火狀態(tài)下伸長(zhǎng)率達(dá)35%);8.1.2純鋁及鋁合金的力學(xué)性能2、鋁合金的強(qiáng)度取決于合金化8.1.3純鋁及鋁合金的工藝性能1、可進(jìn)行各種形式的壓力加工;3、合金元素的焊接型好,含硅、鈦高的焊接性差。2、切削加工性:純鋁的切削加工性差,強(qiáng)度硬的鋁合金,切削加工性好8.1.3純鋁及鋁合金的工藝性能1、可進(jìn)行各種形式的壓力加工8.2純鋁的耐蝕性

鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很低(-1.663V),在常用的金屬材料中是最低的,是一種很活潑的金屬,在全部的pH值范圍內(nèi)都可發(fā)生析氫腐蝕(在酸性溶液中腐蝕生成Al3+,在堿性溶液中生成AlO22-)。8.2.1電化學(xué)特性:8.2純鋁的耐蝕性鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很低(-1.8.2.2氧化膜的特點(diǎn):4、可以通過化學(xué)氧化或陽極氧化的方法生成更厚的氧化膜(化學(xué)氧化膜的厚度約為1~3um,陽極氧化膜可達(dá)100um,可供裝飾、耐蝕等用)。1、致密,并且與基體牢固結(jié)合;2、具有較高的穩(wěn)定性,可保護(hù)鋁基體不受腐蝕;3、隨著時(shí)間的延長(zhǎng),特別有水分時(shí),氧化膜會(huì)增厚;8.2.2氧化膜的特點(diǎn):4、可以通過化學(xué)氧化或陽極氧化的方法8.2.3氧化膜的結(jié)構(gòu):1、在大氣或低于80℃的水溶液中,生成的氧化膜為(Al2O3.3H2O),是非晶態(tài)結(jié)構(gòu);3、高于200℃水中生成的膜為Al2O3

。2、在80℃以上的水溶液中形成的膜為(Al2O3.H2O,AlOOH),是晶態(tài)結(jié)構(gòu);8.2.3氧化膜的結(jié)構(gòu):1、在大氣或低于80℃的水溶液中,生

堿能與鋁表面的氧化膜反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。氧化膜破壞后,堿和鋁會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),并釋放出氫氣。腐蝕特點(diǎn):全面腐蝕。(工業(yè)上利用這一點(diǎn)去除表面氧化物以及油污等,稱為化學(xué)銑切)8.2.4純鋁在不同介質(zhì)中的腐蝕行為

在稀酸中發(fā)生的是呈點(diǎn)蝕,在氧化性濃酸中具有很好的耐蝕性(生成鈍化膜)。1、在堿中:不耐蝕2、在酸中的腐蝕堿能與鋁表面的氧化膜反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。氧化膜破壞⑵當(dāng)溶液中存在F-,Cl-離子時(shí),純鋁極其不耐蝕,因?yàn)檫@些離子很容易破環(huán)氧化膜而產(chǎn)生點(diǎn)蝕。當(dāng)溶液中存在Cr2O72-,CrO42-等氧化性離子時(shí),能促進(jìn)鈍化。3、在中性鹽中的腐蝕⑴其腐蝕行為主要取決于溶液中的陰、陽離子的特性。⑶當(dāng)溶液中含有電位較正的Fe2+,Ni2+,Cu2+等離子時(shí),會(huì)加速鋁的腐蝕。⑵當(dāng)溶液中存在F-,Cl-離子時(shí),純鋁極其不耐蝕,因?yàn)檫@些離8.2.5鋁在幾種典型的介質(zhì)中的腐蝕:1、在酸性介質(zhì)中的腐蝕速度的順序?yàn)椋篐F﹥H3PO4﹥HCl﹥HNO3﹥H2SO42、在堿性介質(zhì)中的腐蝕速度的順序?yàn)椋篘aOH﹥Na2CO3﹥NH4OH﹥Na2SiO38.2.5鋁在幾種典型的介質(zhì)中的腐蝕:1、在酸性介質(zhì)中的腐蝕8.3鋁合金的耐蝕性1、組織特點(diǎn):8.3.1鋁-錳合金主要組織組成物α-MnAl6,FeAl3等。8.3鋁合金的耐蝕性1、組織特點(diǎn):8.3.1鋁-錳Si,F(xiàn)e降低耐蝕性(形成一些雜質(zhì)相析出);Mn可以抑制Fe的不利影響(可以控制Mn/Fe比例含量來控制Fe的有害作用)。Mn-Al合金具有優(yōu)良的耐蝕性(是主要的耐蝕鋁合金,屬于防銹鋁)在大氣中的耐蝕性和工業(yè)純鋁相近;在海水中與純鋁相同;在稀鹽酸中的耐蝕性比純鋁好;未發(fā)現(xiàn)這類合金有應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。在特定條件下,有剝蝕和晶間腐蝕傾向,發(fā)生腐蝕時(shí)一般為全面腐蝕,并常伴有點(diǎn)蝕。2、耐蝕性:3、合金元素對(duì)耐蝕性的影響:Si,F(xiàn)e降低耐蝕性(形成一些雜質(zhì)相析出);Mn可以8.3.2鋁-鎂合金

為固溶體型合金,但固溶強(qiáng)化效果差(難以形成過飽和固溶體),主要通過加工硬化進(jìn)行強(qiáng)化。

有點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和剝蝕傾向。隨著鎂含量增大,點(diǎn)蝕傾向增加;隨著冷加工變形量增大,應(yīng)力腐蝕和剝蝕敏感性增加。1、組織特點(diǎn)2、耐蝕性8.3.2鋁-鎂合金為固溶體型合金,但固溶強(qiáng)化效果差⑴Mg:

Mg含量﹤3.5%時(shí),在任何熱處理狀態(tài)或冷加工狀態(tài)均無應(yīng)力腐蝕開裂傾向;含Mg量在3.5%~5.0%之間,冷加工狀態(tài)有應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性;含Mg量﹥5.0%時(shí),在一定退火溫度下,也具有應(yīng)力腐蝕的敏感性;高含鎂的鋁合金即使在低溫放置也有應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。

高鎂合金在時(shí)效狀態(tài)下的應(yīng)力腐蝕的敏感性較大。為了改善這一點(diǎn),可以采用固溶處理的方法,使之形成固溶體。3、合金元素對(duì)耐蝕性的影響4、熱處理對(duì)應(yīng)力腐蝕的影響⑵Mn、Cr、Zr可以提高抗應(yīng)力腐蝕的能力。⑴Mg:高鎂合金在時(shí)效狀態(tài)下的應(yīng)力腐蝕的敏感以鋰代替鎂。合金密度??;具有高強(qiáng)度、耐熱;鋰活性大,易氧化和腐蝕。(用于高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料和蒙皮)。8.3.3鋁-銅系合金(硬鋁)1、合金特點(diǎn):⑴Al-Cu-Mg合金(杜拉鋁合金)具有良好的力學(xué)性能和加工性能(主要用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉片)。⑵Al-Cu-Mn合金屬于耐熱合金(主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉片及容器等)。⑶Al-Cu-Li合金以鋰代替鎂。合金密度?。痪哂懈邚?qiáng)度、耐熱;鋰活性大,易氧化和2、Al-Cu合金系的耐蝕性⑷有剝蝕現(xiàn)象(特別在海洋大氣中)。⑴容易產(chǎn)生“白斑黑心”的點(diǎn)蝕。⑵晶間腐蝕甚為敏感,凡是過飽和固溶體在分解條件下都有晶間腐蝕。⑶有一定應(yīng)力腐蝕的傾向。2、Al-Cu合金系的耐蝕性⑷有剝蝕現(xiàn)象(特別在海洋大氣中)3、合金元素的影響:鎂含量﹤2%范圍內(nèi),隨著含鎂量的提高,強(qiáng)度提高,4%Cu+2%Mg的合金強(qiáng)度最高,點(diǎn)蝕程度增加。(減少了銅的溶解度,基體上析出了雜質(zhì)銅)。主要強(qiáng)化元素,提高強(qiáng)度(CuAl2強(qiáng)化相);但隨著含銅量的增加,耐蝕性下降,點(diǎn)蝕和晶間腐蝕敏感性增加。⑴銅:⑵鎂:3、合金元素的影響:鎂含量﹤2%范圍內(nèi),隨著含鎂量

消除鐵的有害作用,提高耐蝕性、耐熱性和一定的強(qiáng)度,降低塑性。⑶錳:⑷鐵,硅:⑸鈦,Zr:細(xì)化晶粒,減少開裂傾向。是雜質(zhì)元素,降低耐蝕性和塑性。消除鐵的有害作用,提高耐蝕性、耐熱性和一定的強(qiáng)度,降8.3.4Al-Zn-Mg-Cu合金1、合金特點(diǎn):⑴Al-Zn-Mg合金:經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅瑥?qiáng)度可達(dá)500MPa,有優(yōu)良的焊接性能。⑵Al-Zn-Mg-Cu合金:強(qiáng)度可達(dá)600MPa,是鋁合金中強(qiáng)度最高的一類(可以稱“超硬鋁”)8.3.4Al-Zn-Mg-Cu合金1、合金特點(diǎn):2、耐蝕性:⑵Al-Zn-Mg-Cu合金:應(yīng)力腐蝕開裂敏感性大,還有晶間腐蝕和剝蝕傾向。⑴Al-Zn-Mg合金:應(yīng)力腐蝕開裂敏感性大2、耐蝕性:⑵Al-Zn-Mg-Cu合金:應(yīng)力腐蝕開裂敏感性3、合金元素的影響:Zn/Mg比值過高過低都降低耐蝕性,當(dāng)Zn+Mg=8.5%,Zn/Mg=2.7~3時(shí),抗應(yīng)力腐蝕性能最佳。⑴Zn/Mg:⑵銅改善時(shí)效組織,提高強(qiáng)度和塑性,提高抗應(yīng)力腐蝕能力。⑶Cr,Mn,Zr細(xì)化晶粒,提高抗應(yīng)力腐蝕能力。(原因:提高再結(jié)晶溫度,阻礙結(jié)晶過程進(jìn)行,阻止晶粒長(zhǎng)大。)3、合金元素的影響:Zn/Mg比值過高過低都8.4鋁合金常見的幾種腐蝕破壞形式

大氣、淡水、海水和其他一些中性和近中性水中容易發(fā)生點(diǎn)蝕。8.4.1點(diǎn)蝕1、發(fā)生點(diǎn)蝕的主要環(huán)境8.4鋁合金常見的幾種腐蝕破壞形式大氣、淡水、海2、引發(fā)點(diǎn)蝕的條件

(1)水中必須含有能抑制全面腐蝕的離子,即能保持保護(hù)膜的離子(如:SO42-,SiO32-,PO43-等)。(2)水中含有能局部破壞鈍態(tài)的離子,如氯離子。(3)水中必須含有促進(jìn)陰極反應(yīng)的氧化劑。2、引發(fā)點(diǎn)蝕的條件(1)水中必須含有能抑制全面腐蝕的3、點(diǎn)蝕的形成過程

一般是認(rèn)為氯離子等是破壞鈍態(tài)的離子,局部進(jìn)入鈍化膜,使鈍化膜局部變質(zhì)。金屬溶解生成鋁離子,釋放的電子流到陰極發(fā)生陰極反應(yīng)(主要是H+或氧化劑被還原),生成的鋁離子同水中OH-結(jié)合生成氫氧化物,使該處pH值局部降低,呈酸性。使氯離子進(jìn)一步富集,繼續(xù)破壞鈍化膜,形成蝕坑。含銅的鋁合金耐點(diǎn)蝕性最差,Al-Mn,Al-Mg合金耐點(diǎn)蝕性較好。4、鋁合金的耐點(diǎn)蝕性3、點(diǎn)蝕的形成過程一般是認(rèn)為氯

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