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近年來,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,6063鋁板在鋁合金門窗、鋁合金幕墻上的應用越來越普及,但許多鋁合金使用一段時間后,表面腐蝕缺陷不同,斑點腐蝕更常見,嚴重影響鋁型材的使用性能和裝飾效果。為了改善這種情況,有必要了解斑點的原因。接下來,深圳萬興鋁業(yè)小編將介紹6063鋁板型材陽極氧化表面斑點腐蝕的原因。
從使用的6063鋁板型材成分可以看出,為了**Mg元素充分形成強化相Mg2Si,制備合金成分時,一般人工使用Si元素過多。因為隨著Si含量增加,合金晶粒變細,熱處理效果好。但另一方面,Si過剩也有負面影響,降低了合金的塑性和耐腐蝕性。研究表明:過剩Si游離狀不僅可以形成Si它還與基體形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)鋁合金中存在游離態(tài)Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等陰極相粒子和陽極相Mg2Si粒子。α相和β與合金的腐蝕性能相比,特別是β合金的腐蝕性能顯著降低。
解決方法:斑點殘留物的主要成分是游離的Si相和AlFeSi同時,發(fā)現(xiàn)氯在殘留物中被吸附Cl-參與腐蝕過程。鋅含量遠高于基體,說明合金中的雜質(zhì)鋅也參與了腐蝕過程。在陽極氧化過程中,陽極相Mg2Si是合金的點蝕源。洗滌陽極氧化堿時,Mg2Si顆粒優(yōu)先溶解形成腐蝕坑,其中鎂溶解在溶液中,硅殘留在鋁合金上。當腐蝕坑聚集在顆粒上時,顆粒會變暗。硅在硫酸中和過程中不易去除,因此斑點腐蝕坑底部的硅含量高于其他區(qū)域。
影響斑點腐蝕的主要因素有堿洗溫度、堿洗時間和合金成分Zn、Fe、Si擠壓合金等。擠壓狀態(tài)在許多因素中起著關鍵作用,對腐蝕性能影響很大Zn、Fe、Si等元素的分布,以及金屬鍵間化合物等粒子的沉淀位置。在較厚的擠壓條紋區(qū)域,斑點腐蝕分布方向明顯,由于擠壓阻力大、應力集中、金屬晶格嚴重畸變,成為局部高自由能區(qū)域,在隨后的再結(jié)晶過程中,為了減少界面能量和穩(wěn)定狀態(tài),晶粒不僅生長異常,而且Mg2Si陽極相,游離Si、FeSiAl、FeAl三、陰極相優(yōu)先沉淀,為后續(xù)斑點腐蝕創(chuàng)造條件。
解決方法:由于上述原因,在游離沉淀中Si、FeSiAl、FeAl3.金屬問化合物的晶體邊界附近出現(xiàn)了硅鐵元素的貧困區(qū)域。這個區(qū)域幾乎是純鋁,負電位是陽極。它與金屬間化合物(陰極)形成微電池。在腐蝕介質(zhì)的作用下,微電池中的陰極相(如游離)Si、FeSiAl、FeAl3)周圍的Si、Fe貧困地區(qū)(陽極相)優(yōu)先溶解,Mg2Si溶解也發(fā)生在陽極相周圍。Al溶解形成有殘留物的腐蝕坑,陽極相溶解形成無殘留物的腐蝕坑。當腐蝕條件繼續(xù)惡化(如溫度升高、堿洗時間長等)時Al繼續(xù)溶解,腐蝕坑向深方向發(fā)展,表面形狀為部分腐蝕坑和部分無殘留腐蝕坑,構成上述斑點腐蝕。當腐蝕條件繼續(xù)惡化(如溫度升高、堿洗時間長等)時Al繼續(xù)溶解,腐蝕坑向深方向發(fā)展,表面形狀為部分腐蝕坑和部分無殘留腐蝕坑,構成上述斑點腐蝕。
6063鋁板是Al-Mg-Si系合金,Mg2Si是時效強化的**階段。為提高合金強度,常用于生產(chǎn)Si由于元素含量過剩,元素含量過剩Si形成游離Si、FeSiAl相粒子。擠壓工藝不當,熱處理不規(guī)范??赡軐е屡cFeAl3、Mg2Si晶界中顆粒偏聚(或偏析)形成點蝕源。
解決方法:根據(jù)腐蝕理論,陰極質(zhì)地周圍的陽極鋁會優(yōu)先腐蝕,產(chǎn)生Al3 溶液中向陰極擴散OH-向陽極擴散,***后在陰陽極界面沉淀白色絮狀物Al(OH)3.干燥后,在鋁表面形成白色斑點,即所謂的斑點腐蝕。
4、活性元素的影響原因
Zn加速元素;Cl-激活;pH促進值
解決方法:以上是對6063鋁板型材陽極氧化表面斑點腐蝕的原因分析。6063鋁型材斑點腐蝕是由于鋁合金中的陽極相Mg2Si合金中雜質(zhì)元素的分析和粗化Zn及溶液中Cl-和pH該值加速了斑點腐蝕的發(fā)生和發(fā)展。合金中鎂硅元素的質(zhì)量比應適當調(diào)整,硅元素含量不宜過高,時效制度應合理安排,防止Mg2Si顆粒偏聚,以免影響鋁型材的腐蝕性能??刂坪辖鹬械奈⒘吭豘n以及溶液在處理過程中的處理Cl-濃度和pH減少活性元素的負面影響。
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