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关于铝合金产品耐腐蚀简析

放大字体  缩小字体    发布日期:2012-05-17  来源:宁波炜兴特种铝制品有限公司  浏览次数:315

        前言:近年来在水表行业中,推荐了五种材料的使用,铝合金其中之一。那末如何正确地去用好这一新材料呢?在此给大家讨论关于铝合金的问题。铝合金是一个统称,但认识铝合金不是一件容易的事,要完整铝合金在水表配件中的应用,首先要防治它的腐问题,腐蚀跟材质有密切关系,所以必须规范其材质,如果忽视这一点,就是错误。本文将铝合金材料在水表行业中如何认识和预防腐蚀,以及正确使用好这一新型材料介绍给大家,希望大家从中能获得一些知识,走出对铝合金材料认识的误区。

        一、 铝合金材料与元素
      
        纯铝具有最好的塑性和稳定性,在纯铝中加入元素后就称为铝合金,元素的种类和含量多少直接影响到铝合金的品质。但在铝产业中,根据用途和工艺要求,铝合金分为两大类,即变形铝合金和铸造铝合金。在这两大类铝合金中,根据元素的不同又产生许多种型号的铝合金,在众多的型号中,根据元素的含量和种类以及比例的多少划分了铝合金的类别。

        二、元素对铝合金的耐蚀影响
  
        1.在铝合金材料当中,元素含量越多它的耐蚀性能就越差,反之就越好,纯铝具有最好的耐蚀性。
   
        2 .变形铝和铸造铝的区别:变形铝一般以多相元素组成,而且含量极小,极大部分变形铝元素的加入量都控制在的3%以内。而铸造铝合金一般都以单相元素组成,而且元素的含量都占总量的 8-15%,这就是两者铝合金的区别。
  
        3.变形铝合金耐蚀性能:此类的合金元素种类 较多而含量较少,元素之间会形成相位匹配,铝合金的组织结构均匀,金相组织和稳定性较好,不易被外界因素侵入,提高了它的自身保护能力,这就是材料最基本的自身防腐能力。
  
        4. 铸造铝合金耐蚀性能:铸造铝合金的金属元素组成简单,而且元素的含量又多,就会造成元素的分布不均匀,不能形成较好的相位组织,自然就不稳定,容易受到外界因素侵入,所它的耐蚀能力就差。

        三、铝合金表面氧化处理的内在因素
  
        1. 一般铝合金表面处理以阳极氧化为主,因此材质决定阳极氧化质量,纯铝的阳极氧化功能广泛而质量最好,其次是变形铝,而铸造铝的阳极氧化有局限性,而氧化质量效果差,有的不可阳极氧化。
  
        2. 铝合金的阳极氧化是元素影响了氧化质量;在大气中,铝具自行生成氧化膜的功能,它会阻碍铝继续被氧化的作用,这就是铝的耐蚀能力,铝合金也是如此。阳极氧化是一种人工增膜的工艺,其原理是电化反应,所谓阳极就是直流电的正极,铝合金的阳极氧化是根据铝金属的电极电位来设定的,而合金中的金属元素也有各自的电极电位,会造成氧化工艺中的电位差,因此在氧化时与铝的电位反应存在差异,所以在这方面给阳极氧化带来了盲区,就是说合金中的元素含量比例多少,它的表面面积也有多少是阳极氧化的薄弱区,这就是元素带来的影响。
   
        3 .铝合金的阳极氧化作用:阳极氧化是铝合金表面保护的基本手段,其原理是钝化了表面层,钝化后的表层不易与外界发生反应,造成痴呆,在理论上把这表面层叫做氧化膜,而这层膜是紧贴在铝体并有着一定的硬度,保护了整个材料,所以它功能是拒腐抗磨。
  
        4.区别变形铝和铸造的阳极氧化效果,已能说明问题的是元素因素,铸造铝合金由于含大量的元素,会使阳极氧化的肓区多钝化不全,造成不能抵抗外界的侵入,因此易腐蚀就是这样产生 的 。而变形铝合金多元素少含量,几乎能达到全面锐化,所以不易腐蚀 。

        四、产品工艺对品质耐腐的影响
    
        1.铸造铝生产工艺:流速快,温度高,有相当比例的材料会在高温下反复使用,出现过烧现象,使热处理困难,晶界组织不均匀,造成又一个腐蚀现象→晶界腐蚀。
    
        2. 变形铝的铸造工艺复杂,在成型时流速慢,温度低,但成形后的产品容易热处理,所以晶界组织均匀稳定,自然耐蚀性能就好。
 
        五、铝合金的电偶腐蚀理论
    
        1.在理论上存在着电偶的腐蚀;所谓电偶腐蚀,就是不同的金属与金属间密切接触形成的电位置换,在置换过程中给材料造成一定的损害。因此,铝合金的材质和表面处理是最关键,而阳极氧化膜另一个功能具有较好的绝缘性,好的材质所氧化的产品能隔绝电位置换,避免了此类的腐蚀现象发生,对此,几年来我们已得到了实践证明。
     
        2.在实践中两种不同金属接触间的腐蚀,不能简单定论为电偶腐蚀,因为铝合金的腐蚀是多方面的,电偶腐蚀是其中的一个因素,其他的主要素有:铝合金本身材质差、氧化不均匀、铝合金组织结构及密实度达不到要求、在涉水中的水质等。
     
        3.预防电偶腐蚀的基本手段:选择元素含量较少的材料来制造产品,这样能确保密实度高、材料的组织结构稳定,并能产生较好的氧化膜,由此可使氧化膜的绝缘性能来阻止电位间的置换,由于材质优选,即使氧化膜被破坏后,由自行生成的氧化膜也会阻碍电位的继续置换,因此材质是关键因素。
     
        4. 在涉水中的电偶腐蚀理论,这种现象大都出现在材质元素含量较多而单一铝合金材料,由于稳定性及密实度差,再则工艺带来局限性,造成氧化膜的缺陷而在水的作用下促进了电位置换,致使材料疏松,疏松后由于水分子的侵入形成脱落,这就是腐蚀,发生水表行业中的铝合金水表表壳的腐蚀现象就是这个道理。

(宁波炜兴特种铝制品有限公司    张惠训 讯)
 

 
 
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