铝的腐蚀试验——容大检测

铝及铝合金的抗腐蚀性能比钢高得多，腐蚀损耗也比钢小得多，但不管什么金属材料，也不管它有多高的抗蚀性，在使用中总会或多或少地产生腐蚀损耗。每年铝的腐蚀损耗约为当年铝产量的0.5%。2020年，中国原铝产量3730万吨，照此估算，铝的腐蚀损耗约18.65万吨。

铝及铝合金的腐蚀主要有点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、层状腐蚀等。6000系合金在变形铝合金中是产量最大的，它的抗腐蚀性能虽不如1000系、3000系、5000系铝合金，但却比2000系及7000系铝合金要高得多。6000系合金的晶间倾向也比较大，对重要结构用的6000系铝合金材料应进行晶间腐蚀敏感性评估。

从腐蚀的形貌看，铝的腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀，前者又称均匀腐蚀，也称整体腐蚀，是指与环境相接触的材料表面均匀腐蚀而受到损耗。铝在碱性溶液中的腐蚀就是典型的均匀腐蚀，如碱洗，腐蚀结果是铝表面以近似相同的速率变薄，质量减轻。但应当指出，绝对的均匀腐蚀是不存在的，厚度的减薄各处不尽相同。局部腐蚀是指腐蚀的发生局限在结构的特定区域或部位上，又可分为如下几类：

1点蚀

点蚀发生在金属表面极为局部的区域内或部位上，造成洞穴或坑点并向内部扩展，甚至造成穿孔。若坑口直径小于点穴深度时，称为点蚀；若坑口直径大于坑的深度时，可称为坑蚀。实际上，点蚀与坑蚀并无严格界限。

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铝在含氯化物的水溶液中所发生的为典型的点腐蚀。在铝的腐蚀中，点腐蚀最常见，是由于铝的某一区域的电位与基体电位不同引起的，或由电位与铝基体电位不同的杂质存在引起的。

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2晶间腐蚀

此种腐蚀是在晶粒或晶体本身未受到明显侵蚀情况下，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀，会使材料力学性能剧降，以致造成结构损坏或事故。

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晶间腐蚀原因是在某些条件下晶界很活泼，如晶界处有杂质，或晶界处某一合金元素增多或减少，也就是说晶界上必须有一层薄薄的对铝的其余部分呈电负性的区域，它优先腐蚀。高纯铝在盐酸中及高温水中可发生这类腐蚀，AI-Cu、AI-Mg-Si、Al-Mg、Al-Zn-Mg合金都对晶间腐蚀敏感。

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3电偶腐蚀

电偶腐蚀也是铝的一种特征性腐蚀形态。当一种不太活泼的金属和一种比较活泼的金属如铝（阳极）在同一环境中相接触时或有导体相联时，形成电偶并引起电流的流动，从而造成电偶腐蚀。电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。铝的自然电位很负，当铝与其它金属接触时，铝总是呈阳极，腐蚀加速，几乎所有铝及铝合金都无法避免电偶腐蚀。相接触的两种金属的电位差越大，电偶腐蚀也越严重。应特别注意的是，在电偶腐蚀中，面积因素极为重要，大阴极和小阳极是最不利的搭配。

4缝隙腐蚀

同种或异种金属相接触，或金属与非金属相接触，就会形成缝隙，就会在缝隙处或其邻近处产生腐蚀，缝隙外没有腐蚀，是由于缝隙内氧的缺乏引起的，因为此时形成浓差电池。缝隙腐蚀与合金种类几乎无关，即使非常耐蚀的合金也会发生。缝隙顶端酸性环境是腐蚀原动力，是沉积物（垢）下腐蚀的一种，6063合金建筑铝型材表面灰浆下腐蚀是一种极为普通的垢下缝隙腐蚀。法兰连接面、螺母紧固面、搭接面、焊缝气孔、锈层下与沉层在金属表面的淤泥、积垢、杂质等都会引发缝隙腐蚀。

5应力腐蚀开裂

应力腐蚀开裂是拉应力和特定腐蚀介质共存时引起的腐蚀开裂。应力可以是外加的，也可以是金属内部的残余应力，后者可能产生于加工制造时的形变，也可以产生于淬火时的剧烈温度变化，还可能是内部结构改变引起体积变化造成的。

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铆接、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合造成的应力也是残余应力，当金属表面的拉应力达到屈服强度Rp0.2时就会产生应力腐蚀开裂，2000系及7000系铝合金厚板在淬火时都会产生残余应力，应在时效处理前通过预拉伸消除，以免加工航空器零件时产生变形或甚至带到零件中去。

6层状腐蚀

又称为剥层、剥落、成层腐蚀，可简称为剥蚀，是2000系、5000系、6000系及7000系合金的一种特殊的腐蚀形态，多见于挤压材，一旦发生可像云母一样一层一层地往下剥离。

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7丝状腐蚀

是一种可在铝材漆膜或其他涂层下呈蠕虫状发展的腐蚀，但未发现阳极氧化膜下的这种腐蚀，一般发生于航空器铝结构件与建筑或结构铝件涂层之下。丝状腐蚀与材料成分、涂覆前预处理和环境因素有关。环境因素是指温度、湿度、氯化物等。

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涉及测试：晶间腐蚀试验