金屬材料產生應(ying)力腐蝕需具備三個條件:1. 材料對應力腐蝕敏感;2.在特定的腐蝕環境中服役(對鋁合金而言,在鹽水介質或腐蝕氣氛中;3. 受到拉應力。影響鋁合金應力腐蝕的因素主要有環境因素、冶金因素和應力因素。三者之間相互聯系和相互影響:
1. 環境因素
影響鋁合金應力腐蝕的環境因素主要有:離子種類、離子濃度、溶液 pH 值、氧氣及其它氣體、緩蝕劑、環境溫度、環境壓力等。 在研究了在不同大氣環境中2A12 和7A04兩種鋁合金的應力腐蝕情況,發現鋁合金在不同環境中應力腐蝕敏感性不同,在海洋環境中較為敏感。海洋環境中含有大量鹽分,Cl- 會穿過鋁合金表面的保護膜進入內部,對其產生腐蝕。
實驗表明,當HNO3溶液的質量濃度在 20%-40%之間時,鋁合金的腐蝕加劇,在濃度為35%左右時鋁合金腐蝕速率達到最高點。而在濃HNO3溶液中,鋁合金應力腐蝕并不明顯,出現這種現象的原因是由于在鋁合金表面形成了一層致密的氧化膜,阻止了HNO3 的進一步腐蝕。
2. 冶(ye)金(jin)因素
冶(ye)金(jin)(jin)因素主要包(bao)括鑄造(zao)方式、加工方式和熱處(chu)金(jin)(jin)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),發現陰極(ji)極(ji)化使鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)增大,摩擦攪拌焊(han)接的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)比熔焊(han)的(de)(de)(de)(de)低。 一般認為(wei)經適當(dang)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)6061-T6和3004鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)不(bu)會(hui)出現應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)。冶(ye)金(jin)(jin)因素的(de)(de)(de)(de)不(bu)同改變(bian)了(le)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)表面膜(mo)的(de)(de)(de)(de)類型(xing),并造(zao)成鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)內部組織的(de)(de)(de)(de)不(bu)同和晶體(ti)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化,從而影響(xiang)了(le)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)電化學行(xing)為(wei)和力(li)學行(xing)為(wei),導致(zhi)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)不(bu)同。
3. 應(ying)力因素
應(ying)力(li)因素主要包(bao)括載(zai)荷類型、載(zai)荷大小、加(jia)載(zai)方向、加(jia)載(zai)速度等。就應力腐蝕而言,應力(li)(li)(li)方向必須與晶界相垂(chui)直(zhi),以便能(neng)夠使其分離。產(chan)(chan)生(sheng)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)關鍵因素(su)之一(yi)就是要有應力(li)(li)(li)作用。 而不(bu)(bu)同的(de)(de)應力(li)(li)(li)作用會產(chan)(chan)生(sheng)不(bu)(bu)同的(de)(de)效果,交變(bian)應力(li)(li)(li)和(he)(he)環境共同作用產(chan)(chan)生(sheng)腐蝕(shi)(shi)疲勞,它和(he)(he)固定應力(li)(li)(li)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂通常(chang)有明顯區別。通常(chang)腐蝕(shi)(shi)疲勞比應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)后果更嚴重。此(ci)外,加載速度的(de)(de)不(bu)(bu)同也(ye)會影響(xiang)鋁合(he)金應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)敏感(gan)性(xing)。

