6063鋁合金型材表面腐蝕的分析

1、Word - 4 -6063鋁合金型材表面腐蝕的分析 在6063鋁合金型材表面處理過程中，有時會發(fā)覺在型材表面有不同程度的、無規(guī)章排列的點狀暗灰色腐蝕點，這種腐蝕點與鋅元素引起的腐蝕點其外形完全不一樣，而且，在生產(chǎn)過程中是間斷消失的。有些人認(rèn)為其緣由為操沒有執(zhí)行正確的表面處理工藝；槽液存在一些有害雜質(zhì)離子；材質(zhì)不好、夾雜太多。對此，我們分析如下。 1.腐蝕點產(chǎn)生的緣由分析我們依據(jù)多年的生產(chǎn)閱歷和對鋁合金型材生產(chǎn)中各工藝參數(shù)的考察，以及對操執(zhí)行工藝狀況的跟蹤調(diào)查，認(rèn)為產(chǎn)生該類型暗灰色腐蝕點的主要緣由有下述幾個方面：(1)有時由于某些緣由在熔鑄過程中鎂、硅的添加比例不各適，使(Mg)/(Si)在1

2、013范圍內(nèi)，比最佳比值1.73小許多(一般掌握在1315范圍內(nèi))。這樣，雖然鎂、硅成分含量在規(guī)定(Mg)=045%0.9%，(Si)=02%06%)范圍內(nèi)。但有部分富余硅存在，這部分富余硅除有少量硅以游離態(tài)存在外，在鋁合金中同時會形成三元化合物。當(dāng)(Si)(Fe)時，形成較多的(Al12Fe3Si)相，它是一種脆性化合物、當(dāng)(Si)(Fe)時，則形成較多的(AL9Fe2Sil2)相，這是一種更脆的針狀化合物，它的有害作用比相更大，往往使合金簡單沿它斷裂。這些在合金中形成的不溶性的雜質(zhì)相或游離態(tài)雜質(zhì)相往往聚集在晶界上，同時減弱晶界的強度和韌性1-3，成為耐蝕性最差的薄弱環(huán)節(jié)，腐蝕首先從該處產(chǎn)生

3、。(2)在熔煉過程中，雖然鎂、硅的添加比例在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，但有時由于攪拌不勻稱和不充分，造成熔體中的硅分布不勻稱，局部存在著富集區(qū)和貧乏區(qū)。由于硅在鋁中的溶解度很小，共晶溫度577時為165%，而室溫時僅為005%，鑄棒后也就產(chǎn)生了成分不勻稱的現(xiàn)象，它直接反映到鋁型材產(chǎn)品上，鋁基體中存在少量游離態(tài)硅時，不僅降低合金的抗蝕性能，而且粗化合金的晶粒4。(3)擠壓時各工藝參數(shù)的掌握，如棒坯預(yù)熱溫度過高，金屬擠出流速、擠壓時風(fēng)冷強度、時效溫度與保溫時間等掌握不當(dāng)都易產(chǎn)生硅偏析和游離，使鎂和硅沒有完全成為Mg2Si相，而有部分游離硅存在。2.表面處理過程中的腐蝕現(xiàn)象富余和游離硅多的6003鋁合金型材

4、在表面處理時消失下列現(xiàn)象：當(dāng)把型材放入酸性槽(硫酸15%20%)時，能明顯地觀看到在型材表面有許多小氣泡，隨著時間延長和槽液溫度上升，反應(yīng)速度越來越快，這表明原電池電化學(xué)腐蝕已經(jīng)產(chǎn)生5。此時把型材從槽液中提出來觀看，就會在型材表面上發(fā)覺許多個與正常表面顏色不一樣的點。連續(xù)進(jìn)行以后的處理，如堿腐蝕、酸性中和出光及硫酸陽極氧化時，這種暗灰色腐蝕點就會暴露得更加明顯和直觀。鋅元素造成的腐蝕和硅元素引起的腐蝕在外觀形態(tài)上有一些區(qū)分。鋅造成的腐蝕點象雪花，沿晶界向外集中，是有肯定深度的坑67。而硅元素引起的腐蝕點象夾雜暗灰色點，沿晶界面沒有向外集中，也感覺不到深度并且隨著處理時間延長，數(shù)量越來越多，直到

5、完全反應(yīng)后才終止。這種暗灰色點通過延長腐蝕時間或退膜處理可基本上消退或減輕。3.預(yù)防措施硅引起6063鋁合金型材腐蝕的行為完全是可以預(yù)防和掌握的，只要對原材料的進(jìn)貨、合金成分進(jìn)行有效掌握，保證鎂、硅比例在1317范圍內(nèi)，并且對各工序的參數(shù)(如熔煉、攪拌、鑄造冷卻水溫、棒坯預(yù)熱溫度、擠壓淬火風(fēng)冷強度、時效溫度和時間等)進(jìn)行嚴(yán)格掌握，避開硅產(chǎn)生偏析和游離，盡量使硅和鎂形成有益的Mg2Si強化相。假如發(fā)覺有這種硅腐蝕點現(xiàn)象，在表面處理時就應(yīng)當(dāng)特殊留意，在脫脂除油過程中，盡量使用弱堿性槽液，假如條件不允許，也應(yīng)當(dāng)在酸性除油液中浸泡的時間盡量縮短(合格的鋁合金型材在酸性脫脂液中放2030min無問題，而有問題的型材上只能放置13min)，而且以后的洗水pH值要高一些(pH4，掌握Cl-含量)，在堿腐蝕過程中盡量延長腐蝕時間，在中和出光時要使用硝酸出光液，在硫酸陽極氧化時應(yīng)盡快通電氧化處理，這樣，由硅引起的暗灰色腐蝕點就不明顯，可滿意使用要求。4.結(jié)束語硅雖然是6063鋁合金型材中不行缺少的主要成分，但是假如添加量不當(dāng)，添加的硅沒有完全和鎂