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铝合金应力腐蚀的影响因素有哪些?

[ 发布日期:2018-02-24 点击:396 来源:中国船舶重工集团公司第725研究所检测服务平台 【打印此文】 【关闭窗口】]
      金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC.SCC的特征是形成腐蚀机械裂缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶粒扩展.由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严重时会发生突然破坏.SCC在一定的条件下才会发生,它们是:一定的拉应力或金属内部有残余应力.
      影响铝合金应力腐蚀的因素主要有以下几种:
      (1)环境因素
      影响铝合金应力腐蚀的环境因素主要有:离子种类、离子浓度、溶液 pH 值、氧气及其它气体、缓蚀剂、环境温度、环境压力等。
      在研究了在不同大气环境中2A12 和7A04两种铝合金的应力腐蚀情况,发现铝合金在不同环境中应力腐蚀敏感性不同,在海洋环境中较为敏感。海洋环境中含有大量盐分,Cl- 会穿过铝合金表面的保护膜进入内部,对其产生腐蚀。
      实验表明,当HNO3溶液的质量浓度在 20%~40%之间时,铝合金的腐蚀加剧,在浓度为35%左右时铝合金腐蚀速率达到点。而在浓HNO3溶液中,铝合金的应力腐蚀并不明显,出现这种现象的原因是由于在铝合金表面形成了一层致密的氧化膜,阻止了HNO3 的进一步腐蚀。
      (2)冶金因素
      冶金因素主要包括铸造方式、加工方式和热处金应力腐蚀的影响,发现阴极极化使铝合金应力腐蚀敏感性增大,摩擦搅拌焊接的应力腐蚀敏感性比熔焊的低。
      一般认为经适当处理的6061-T6和3004铝合金不会出现 SCC。冶金因素的不同改变了铝合金表面膜的类型,并造成铝合金内部组织的不同和晶体结构的变化,从而影响了铝合金的电化学行为和力学行为,导致铝合金应力腐蚀敏感性不同。
      (3)应力因素
      应力因素主要包括载荷类型、载荷大小、加载方向、加载速度等。就SCC而言,应力方向必须与晶界相垂直,以便能够使其分离。产生应力腐蚀的关键因素之一就是要有应力作用。而不同的应力作用会产生不同的效果,交变应力和环境共同作用产生腐蚀疲劳,它和固定应力产生的应力腐蚀破裂通常有明显区别。通常腐蚀疲劳比应力腐蚀产生的后果更严重。此外,加载速度的不同也会影响铝合金应力腐蚀的敏感性。