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常用铝合金型材腐蚀的类型及特点
常用铝合金型材料的腐蚀特点与耐蚀性:
1.常用铝合金型材腐蚀的类型及特点
铝是一种电负性金属,其电极电位为-0.5-3.0V,99.99%铝在5.3%NaCL-0.3%H?O?中对甘汞参比极的电们为(-0.87+0.01),虽然从热力学上看,铝型材是最活泼的工业金属之一,但是在许多氧化性介质、水、大气、部分中性溶液及许多弱酸性介质和强氧化性介质中,铝有相当高的稳定性。这是因为在上述介质中,铝能在其表面形成一层致密的连续的氧化物膜,其摩尔体积约比铝的大30%,这层氧化膜处于正压力作用下,当它遭到破坏后又会立即生成。通常,氧化膜在pH=4.0-9.0的溶液中稳定的,而且在浓硝酸(pH=1)和浓氢氧化钠(pH=13)中也是稳定的。铝的电极电位在很大程度上决定于氧化膜的绝缘性能。因此,凡是能改善氧化膜致密性、增加氧化膜厚度、提高氧化膜绝缘性能的因素,都有助于铝抗蚀性能的提升。反之,凡是降低氧化膜有效保护能力的任何因素,不管是机械的,还是化学的,都会使铝的抗蚀性急剧下降。
一般来说,铝及铝合金型材腐蚀的基本类型有:点腐蚀,电偶腐蚀,缝隙腐蚀,晶间腐蚀,应力腐蚀,剥落腐蚀,疲劳腐蚀,丝状腐蚀等,在此,仅介绍几种铝建筑型材在生产和使用中常见的腐蚀现象。
1.1铝合金型材表面点腐蚀:
点腐蚀又称为孔腐蚀,是在铝合金型材表面上产生针尖状、点状、孔状的一种极为局部的腐蚀形态。点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程。铝型材在大气、淡水、海水以及中性水溶液中都会发生点腐蚀,严重的还可以导致穿孔,不过腐蚀孔最终可能停止发展,腐蚀量保持一个极限值。点腐蚀的极限程度与介质及合金有关,试验表明:铝合金型材点腐蚀的介质中必须存在破坏局部钝态的阴离子,如氯离子、氟离子等。还必须存在促进阴极反应的物质,如水溶液中的溶解氧、铜离子等。从铝合金系来看,高钝铝一般难以发生点腐蚀,含铜的铝合金型材点腐蚀最明显,而铝-锰系和铝-镁系合金耐点腐蚀性能较好。1.2铝合金型材表面电偶腐蚀:
电偶腐蚀也是铝合金型材的特征性的腐蚀形态,铝的自然电位很负,当铝与其他金属接触(或电接触)时,铝总是处于阳极使其腐蚀加速。电偶腐蚀又称为双金属腐蚀,其腐蚀的严重程度是由两个金属在电位序中的相对位置决定的。他们的电位差愈大,则电偶腐蚀愈严重,几乎所有铝合金型材都不能避免电偶腐蚀,表1-1给出了各种不同金属对于铝型材电偶腐蚀的影响。
表1-1 各种金属对铝材电偶腐蚀的影响
金属 电偶腐蚀影响 金属 电偶腐蚀影响
镉 稍有影响 不锈钢 除了严酷海洋环境外可以忽略
铬 影响小有时可以忽略 钢与铁 除了严酷环境外稍有影响
铜与铜合金 严重 锡 除了盐溶液外可以忽略
石墨 严重 钛 除了严酷海洋环境外可以忽略
铅 除了严酷海洋环境外可以忽略 镀锌钢 在表面锌层破坏之前没有影响
