Al→Al3++3e(陽(yáng)極)
Al3++3OH-→Al(OH)3↓(陰極)
4 活性元素的影響
4.1 Zn元素的加速作用
固溶在鋁合金中的鋅以“溶解-再沉積”的方式加速晶粒腐蝕,合金表面上沉積的鋅或鐵以及高電位脫溶物FeSiAl和游離硅等陰極性粒子能起到有效的陰極作用,加快溶解氧的還原過(guò)程,促進(jìn)腐蝕不斷擴(kuò)展、加深。
Zn元素堿洗時(shí)隨Al的溶解而以Zn(OH)42-和Zn(OH)-3的形式溶于堿液中。又因?yàn)閆n的電位(-0.76V)較Al的電位(-1.67V)正,當(dāng)堿液中Zn離子的濃度增至一定數(shù)值時(shí),Zn就會(huì)選擇性地沉積在腐蝕坑中的殘留物上,所以會(huì)出現(xiàn)Zn元素偏高的異常現(xiàn)象。另一方面,由于Zn、Al二者的電位差較大,導(dǎo)致微電池中的腐蝕電流很大,陰極性粒子Fe、Si貧乏區(qū)(基本為純鋁)溶解較快,這種腐蝕最終表現(xiàn)為斑點(diǎn)腐蝕。
4.2 Cl-的活化作用
作為外部因素的Cl-對(duì)斑點(diǎn)腐蝕非常敏感,具有誘發(fā)、加重點(diǎn)蝕的作用。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),脫脂酸中的Cl-會(huì)在鈍化膜缺陷處吸附,并穿透鈍化膜吸附于基體上。此處的鋁元素由于被活化而迅速溶解,于是鈍化膜被破壞,形成電偶電池結(jié)構(gòu),在酸性介質(zhì)的作用下,局部腐蝕電流較大,此時(shí)Cl-與溶解的A13+發(fā)生如下絡(luò)合反應(yīng):Al3++Cl-+H2O→AlOHCl++H+,使溶液的酸性進(jìn)一步加強(qiáng),腐蝕條件更加惡化。當(dāng)Cl-濃度增高時(shí),絡(luò)合反應(yīng)向右進(jìn)行,鈍化膜上的活性點(diǎn)會(huì)大大增加,在隨后的堿洗過(guò)程中優(yōu)先溶解,從而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的斑點(diǎn)腐蝕。
4.3 pH值的促進(jìn)作用
水洗水中的pH值小于2或者大于4時(shí),很少發(fā)生斑點(diǎn)腐蝕。顏色發(fā)暗時(shí)的晶粒由灰色向黑色轉(zhuǎn)變過(guò)程中,水洗槽中的pH值起到了一定的促進(jìn)作用。
當(dāng)水洗水中pH>4時(shí),鋁型材表面形成的鈍化膜比較完整、致密,H+、Cl-的吸附、活化、破壞作用大大減弱,故型材很少甚至沒(méi)有腐蝕發(fā)生;當(dāng)pH<2時(shí),鋁型材表面處于活性溶解狀態(tài),無(wú)鈍化膜形成,所以也不會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)腐蝕。
5 結(jié)論
6063鋁型材斑點(diǎn)腐蝕是因鋁合金中陽(yáng)極相Mg2Si的偏析、粗化引起的,而合金中雜質(zhì)元素Zn及溶液中Cl-和pH值加速了斑點(diǎn)腐蝕的發(fā)生與發(fā)展。應(yīng)適當(dāng)調(diào)整合金中的鎂硅元素質(zhì)量比,不宜使硅元素含量過(guò)高,并合理安排時(shí)效制度以防止Mg2Si粒子的偏聚,以免影響鋁型材的腐蝕性能。控制合金中微量元素Zn以及處理過(guò)程中溶液的Cl-濃度和pH值,減輕活性元素的負(fù)面影響。










