民機腐蝕的檢查方法9-2

飛機的腐蝕與控制航空學(xué)院孫長江教授第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇飛機的腐蝕與控制第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.1與腐蝕相關(guān)的選擇原則9.2碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼9.3不銹鋼9.4鋁及鋁合金9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇鋁是化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷慕饘?，在自然條件下表面會生成一層氧化鋁薄膜，具有較好的耐蝕性。鋁的電位較小，在腐蝕介質(zhì)中與其他金屬材料形成腐蝕電池時，鋁總是先遭受腐蝕。不同種類的鋁合金在不同的腐蝕環(huán)境中會出現(xiàn)不同的腐蝕形態(tài)。為了滿足飛機工作條件的需要，對鋁制零件都應(yīng)采用相應(yīng)的防護措施。9.4鋁及鋁合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇鋁的密度小，比強度大，耐蝕性好，在航空工業(yè)上獲得了廣泛的應(yīng)用。在純鋁中加入錳、鎂、銅、鋅、硅等合金元素，可制得各種性能的鋁合金，大大提高其力學(xué)性能和抗蝕性能。鋁合金的分類9.4鋁及鋁合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（1）按生產(chǎn)方法分類：鑄造鋁合金和變形鋁合金；（2）按性能和用途分類：鈍鋁、防銹鋁、硬鋁、超硬鋁、鍛鋁、鑄鋁和特殊鋁等；（3）按熱處理特點分類：可熱處理強化和不可熱處理強化。常用鋁合金的腐蝕特性9.4鋁及鋁合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇防銹鋁有鋁—錳、鋁—鎂系兩種合金，共同具有耐蝕性較好的特點。但有產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向，隨合金元素含量增加，其耐蝕性下降。硬鋁是飛機制造業(yè)中應(yīng)用最多的材料之一。硬鋁為鋁—銅—鎂系合金，其中的鋼、鎂含量越高，時效強化效果也越明顯，耐蝕性下降。有些硬鋁合金易產(chǎn)生晶間腐蝕、剝蝕和應(yīng)力腐蝕，對于板材應(yīng)選用兩面包鋁的板，各種零件都要經(jīng)過表面防護處理。常用鋁合金的腐蝕特性9.4鋁及鋁合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇超硬鋁是鋁—鋅—鎂—銅系合金，由于合金元素增多，強化效果加大，但耐蝕性較差，尤其是應(yīng)力腐蝕敏感性大，在設(shè)計與制造中應(yīng)力求減少零件的溝槽、尖角、截面突變和表面劃傷，以避免發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂破壞的危險。鑄造鋁合金的強度一般均低于變形鋁合金。如鋁—硅系鑄造合金，耐蝕性較好；鋁—鎂系鑄造合金，有較高的強度和塑性，耐蝕性也好。但對于強度最高的鑄造鋁合金，其鑄造性和耐蝕性較差，零件必須進行防護處理。9.4.1鋁及鋁合金的耐蝕性9.4鋁及鋁合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇1.鋁在干燥的大氣中具有很好的耐蝕性。是因為鋁在大氣中表面生成了一層雖薄但很致密的氧化膜。氧化膜的厚度與在大氣中暴露時間的長短及大氣中相對溫度高低有關(guān)。9.4.1鋁及鋁合金的耐蝕性第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇為了提高鋁的抗蝕性，在設(shè)計上可要求工藝部門采用化學(xué)氧化或陽極氧化的辦法增加氧化膜的厚度。鋁在大氣中自然形成的氧化膜厚度一般為5-200nm;化學(xué)氧化膜厚度一般為1-3μm；陽極氧化膜厚度可增至100μm。2.鋁在工業(yè)污染的大氣中、在海洋性大氣中，其耐蝕性能明顯降低。9.4.1鋁及鋁合金的耐蝕性第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.鋁在不同介質(zhì)中的腐蝕行為（1）鋁在堿中的腐蝕鋁在堿中不耐蝕。堿能與鋁的氧化膜反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。氧化膜破壞之后將繼續(xù)與基體金屬鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉并放出氫氣。9.4.1鋁及鋁合金的耐蝕性第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.鋁在不同介質(zhì)中的腐蝕行為（1）鋁在堿中的腐蝕鋁在堿性介質(zhì)中的腐蝕速度與堿液的濃度和溫度有關(guān)。堿液的濃度增大，溫度越高，腐蝕速度加快。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（2）鋁在酸中的腐蝕鋁在不同酸液、不同濃度下有不同的腐蝕行為。鋁在稀酸中呈點蝕，在氧化性的濃酸中生成一層鈍化膜，具有較好的抗蝕性。鋁在磷酸溶液中，隨著磷酸濃度的增加腐蝕速度也隨之增加(近以于呈線性關(guān)系)；當(dāng)濃度大于70%之后，腐蝕速度呈指數(shù)遞增。鋁在硫酸溶液中，濃度小于30%時，腐蝕速度很??；濃度大于30%后，腐蝕速度驟增；濃度大于80%后，鋁開始鈍化，腐蝕速度從峰值開始迅速遞減。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（2）鋁在酸中的腐蝕第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（2）鋁在酸中的腐蝕鋁在醋酸（乙酸）溶液中的腐蝕行為有些特殊。濃度很稀時腐蝕速度最快，而后大約在10-20%附近腐蝕速度進入低谷，40%左右出現(xiàn)

峰值(仍然小于極稀濃度時的腐蝕速度)，而后緩慢下降。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（2）鋁在酸中的腐蝕鋁在硝酸溶液中的腐蝕行為與在硫酸溶液中相似。當(dāng)濃度大于30%時，腐蝕速度由原先的線性遞增轉(zhuǎn)而減??；濃度大于80%后，鋁進入

鈍化狀態(tài)，具有很好的抗

蝕性，可與鎳鉻不銹鋼相

媲美。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（2）鋁在酸中的腐蝕純鋁在鹽酸中有很大的腐蝕速度，且隨著濃度的增大而加快。鹽酸的配制：1N=1mol/l第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇（3）鋁在中性鹽溶液中的腐蝕鋁在中性鹽溶液中的腐蝕行為與溶液中陰陽離子的性質(zhì)有關(guān)。鹵素離子，如F-、C1-等離子半徑很小，穿透能力強，很容易透過氧化膜產(chǎn)生點蝕。鋁在海水中易遭腐蝕，就是因為海水中含有大量C1-離子的原故。Cr2O72-、CrO42-等離子因具有氧化性，可使鋁鈍化并可抑制C1-離子的腐蝕。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇1.點蝕點蝕是鋁及鋁合金常見的腐蝕類型。在大氣中，在自來水中易發(fā)生點蝕，在弱酸性溶液和鹽溶液中也易發(fā)生點蝕。在水中的點蝕比在大氣中嚴(yán)重，在工業(yè)大氣中和海洋大氣中比在鄉(xiāng)村大氣中嚴(yán)重。Al-Zn-Mg-Cu系超硬鋁淬火時，如冷卻速度緩慢，不僅抗拉強度低，而且易發(fā)生點蝕。2000、6000、7000系鋁合金在大氣、淡水、海水及其它中性和近中性的介質(zhì)中均可發(fā)生點蝕。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇2.晶間腐蝕鋁合金晶間腐蝕的形貌特征為網(wǎng)絡(luò)狀。晶間腐蝕一般清況下肉眼不易發(fā)現(xiàn)，但它嚴(yán)重破壞了晶粒和晶界之間的結(jié)合力，降低了力學(xué)性能，是一種危險性較大的腐蝕破壞形式。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(1)晶間腐蝕機理鋁合金晶間腐蝕的成因，是析出相引起晶界與相鄰晶粒之間產(chǎn)生了電位差，析出相可能是陽極，也可能是陰極。如A1-Cu-Mg合金，經(jīng)時效處理后出現(xiàn)析出相(CuMgAI2)、(CuAl2)，緊靠析出相的周圍是含銅較低的鋁，電位最負，晶粒內(nèi)部含銅較高，與析出相一樣電位較正，構(gòu)成陰極區(qū)。若陰極呈連續(xù)鏈形分布，則陽極就構(gòu)成了腐蝕通道，使晶間腐蝕很敏感。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(2)熱處理對晶間腐蝕的影響①淬火溫度淬火溫度是指淬火加熱時的溫度。溫度高，固溶合金元素多，有利于提高鋁合金的強度，但要防止材料過燒(淬火溫度過高)，過燒會造成內(nèi)部組織的更大差異，增加晶間腐蝕的敏感性。硬鋁LY12(相當(dāng)美國牌號2024)在507℃淬火出現(xiàn)輕微的過燒組織，若在513℃淬火則出現(xiàn)嚴(yán)重的過澆，晶間腐蝕傾向明顯提高。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(2)熱處理對晶間腐蝕的影響②淬火轉(zhuǎn)移時間淬火轉(zhuǎn)移時間是指材料從淬火加熱中取出再轉(zhuǎn)移到淬火劑中的間隔時間。鋁合金淬火轉(zhuǎn)移時間要求很嚴(yán)格，轉(zhuǎn)移時間太長，實際淬火溫度低了，造成固溶體分解析出，這不僅降低了時效強度(硬鋁的淬火溫度每下降一度其強度下降1.47-1.96MPa)，同時也使固溶體在晶界上發(fā)生局部脫溶，提高了晶間腐蝕的敏感性。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(2)熱處理對晶間腐蝕的影響③材料的斷面尺寸實踐證明，即使轉(zhuǎn)移時間小于5秒，但如果材料斷面較大(如直徑大于30mm的棒材)，仍不可避免有晶間腐蝕的傾向，并且晶間腐蝕的傾向更為明顯。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(2)熱處理對晶間腐蝕的影響④淬火劑及其溫度鋁合金的淬火劑主要是水，有些鋁材為防止淬裂或變形也有使用油或熱水淬火的。如果冷卻速度不足以保證生成單相過飽和固溶體，并在晶界處優(yōu)先析出強化相，其結(jié)果必將導(dǎo)致晶間腐蝕，降低材料的抗蝕性。一般認為，淬火水溫低于35℃時，可以避免晶間腐蝕的發(fā)生，而高于40℃時，晶間腐蝕難于避免。9.4.2鋁合金的腐蝕類型立式鋁合金淬火爐第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕開裂是一種潛在的、最危險的腐蝕形式。除純鋁、鋁—錳、鋁—鎂(<3%Mg)和鋁—鎂—硅合金外，其余鋁合金都有不同程度的應(yīng)力腐蝕敏感性，尤以中強鋁和高強鋁最為嚴(yán)重。9.4.2鋁合金的腐蝕類型(1)應(yīng)力腐蝕機理鋁合金應(yīng)力腐蝕開裂的機理：比較有代表性的假說是陽極溶解理論和氫脆理論。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇陽極溶解理論：鋁合金材料中存在有電化學(xué)腐蝕的陽極通道，為此產(chǎn)生選擇性的腐蝕并產(chǎn)生腐蝕裂紋，拉應(yīng)力(來源于殘余應(yīng)力或承載應(yīng)力)使裂紋尖端應(yīng)力集中，進而失穩(wěn)擴展，最終導(dǎo)致材料開裂。一般來說，材料中的陽級通道是晶間析出物或晶界邊緣區(qū)和晶內(nèi)部組織不均一性引起的，鋁合金的應(yīng)力腐蝕開裂也是沿著晶界發(fā)生的。9.4.2鋁合金的腐蝕類型第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇氫脆理論：主要是指出了應(yīng)力產(chǎn)生的原因。作為電化學(xué)腐蝕的陰極過程析出氫氣，氫原子沿著晶間析出相質(zhì)點向金屬內(nèi)部滲透，析出相質(zhì)點越連續(xù)，固溶的氫越多，產(chǎn)生的應(yīng)力越大，

材料脆性越大，應(yīng)力腐蝕

開裂的敏感性越高。9.4.2鋁合金的腐蝕類型氫脆斷裂特征第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(2)影響應(yīng)力腐蝕的主要因素①腐蝕性介質(zhì)氯離子的存在，是導(dǎo)致鋁合金應(yīng)力腐蝕的主要因素之一。氯離子濃度越高，應(yīng)力腐蝕傾向越大。9.4.2鋁合金的腐蝕類型②合金元素純鋁、鋁—錳、鋁—鎂(<3%Mg)、鋁—錳—硅，一般不發(fā)生應(yīng)力腐蝕。當(dāng)合金元素含量較高，成分較復(fù)雜時，應(yīng)力腐蝕的敏感性增加。如鋁—鎂合金，當(dāng)鎂含量>5%時，應(yīng)力腐蝕敏感性明顯增加，其原因是Mg2AI3相在晶界上沉淀的結(jié)果。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型②合金元素鋁—鋅—鎂和鋁—鋅—鎂—銅合金，當(dāng)鋅和鎂的含量提高到6-7%時，應(yīng)力腐蝕開裂敏感性明顯增加。添加一些過渡元素，如錳、鉻、鈦、鋯、釩等又能減輕應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性，其中以鉻和鋯的效果最佳。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型③熱處理工藝熱處理是影響合金應(yīng)力腐蝕性能的重要因素。合金的相組成、析出質(zhì)點的大小、分布、密度以及內(nèi)應(yīng)力大小都與其有關(guān)。在固溶狀態(tài)下，鋁合金有較高的抗應(yīng)力腐蝕性能，但在時效過程中，強度增大，應(yīng)力腐蝕的敏感性也增大。強度達到峰值時，抗應(yīng)力腐蝕能力較差。在時效階段過后，強度下滑，抗蝕性能又開始回升。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型③熱處理工藝第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型③熱處理工藝為了解決上述問題，目前工業(yè)上廣泛采用雙級時效制度，以犧牲10-15%的強度來提高抗應(yīng)力腐蝕性能。雙級時效制度的工藝特點是:先在較低溫度下進行短時間的一級人工時效，使其形核；而后在較高溫度下以較長時間進行二級人工時效，使核長大，形成間距較大的亞穩(wěn)定相，來提高鋁合金的抗應(yīng)力腐蝕性能。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型④承受應(yīng)力的方向鋁合金產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂與承受應(yīng)力的方向有很大關(guān)系。鋁合金在短橫向方向上應(yīng)力腐蝕最敏感。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型(3)應(yīng)力腐蝕控制措施①盡量減少與腐蝕性介質(zhì)，尤其含有CI-腐蝕性介質(zhì)的接觸。②消除冷、熱加工工藝中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。③采用高溫過時效或雙級時效處理工藝。④噴丸處理。⑤加入某些合金元素，如Mn、Cr、Cu、Mo、V、Zr等。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型4.剝蝕剝蝕即剝落腐蝕，也叫層狀腐蝕。特點：沿著平行于金屬表面的晶間橫向擴展，使金屬出現(xiàn)各種形式的層狀分離。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型4.剝蝕剝蝕即剝落腐蝕，也叫層狀腐蝕。特點：沿著平行于金屬表面的晶間橫向擴展，使金屬出現(xiàn)各種形式的層狀分離。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.2鋁合金的腐蝕類型4.剝蝕(1)形貌特征輕微的剝蝕只產(chǎn)生不連續(xù)的小裂片、材料端部截面膨起，產(chǎn)生碎沫，或局部鼓泡；嚴(yán)重時整塊金屬分成很多薄片，一層層分離而解體。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(2)剝蝕的成因剝蝕，實際上是一種嚴(yán)重的晶間腐蝕。在電解質(zhì)作用下，表面產(chǎn)生點蝕，蝕坑穿透表面打通晶界。對于AI-Mg合金而言，Mg5AI8沿晶界呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，成為被腐蝕的陽極。剝蝕與金屬變形量的大小有關(guān)。變形量越大，晶粒被拉得越長，金屬組織呈纖維狀，析出相沿晶界沉淀網(wǎng)絡(luò)越連續(xù)，剝蝕敏感性越大。Al-Zn-Mg合金的剝蝕與Al-Mg合金的剝蝕有所不同，其特征主要為沿著變形方向的層狀組織產(chǎn)生穿晶式的開裂。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(3)控制措施不管是沿晶開裂還是穿晶開裂的剝蝕，都是由于沿晶形成的陽極網(wǎng)絡(luò)所引起。因此，要控制剝蝕，必須破壞沉淀相連續(xù)的陽極網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使沉淀相析出的間距增大。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇(3)控制措施對A1-Mg合金而言:①在合金中添加Cr、Mn、B等元素，細化晶粒，破壞連續(xù)網(wǎng)狀的陽極通道。如在Al-Mg合金中加入0.3-0.8%的Mn。②加入減少相間電位差的合金元素，如Al-Mg合金中加入1-2%的Zn，使固溶體電位由-800mV下降到-962～-1000mV，電位差小了，腐蝕速度也相應(yīng)減小了。③合理選擇和控制生產(chǎn)工藝及熱處理。如合金加工過程中的變形量越小，剝蝕敏感性越低，穩(wěn)定化處理也是控制剝蝕的一個方面。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇鋁及鋁合金有四種基本狀態(tài):-O:表示退火。變形鋁合金的最軟狀態(tài)。-F:表示加工。加工之后不進行熱處理、退火或變形硬化。-H:表示變形硬化。適用于通過變形硬化提高強度的產(chǎn)品。-T:表示熱處理。-T后面標(biāo)有的數(shù)字表示特殊熱處理。9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識熱處理狀態(tài)標(biāo)積舉例：把通過拉伸來消除應(yīng)力的-T6厚板和軋制棒材標(biāo)識規(guī)定為-T651。把通過壓縮消除應(yīng)力的-T6鍛件標(biāo)識規(guī)定為-T652。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識熱處理狀態(tài)標(biāo)積舉例：把通過拉伸來消除應(yīng)力的-T6擠壓棒材、桿材和型材標(biāo)識解釋為：第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識主要熱處理狀態(tài)摘要如下：-T2：退火，僅用于鑄造制品。-T3：固溶熱處理，然后冷作硬化。適用于那些在現(xiàn)行技術(shù)條件承認具有拉伸校平或矯正效應(yīng)的材料，只有供貨廠提供的材料可有這種狀態(tài)。-T36：固溶熱處理，然后通過6%的變形程度來冷作硬化。應(yīng)用于2024薄板和厚板。-T37：固溶熱處理，然后通過8%的變形程度來冷作硬化。應(yīng)用于2219薄板和厚板。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識主要熱處理狀態(tài)摘要如下：-T4：固溶熱處理和自然時效到基本穩(wěn)定狀態(tài)。應(yīng)用于固溶熱處理后不需要冷作硬化的制品。-T4511：固溶熱處理，通過拉伸消除應(yīng)力，允許略加矯直。這種狀態(tài)與-T4狀態(tài)相當(dāng)，它應(yīng)用于除2024和2239外的其它擠壓型材。-T5：僅人工時效。應(yīng)用于高溫下迅速冷卻的加工工藝之后才進行人工時效的制品。-T6：固溶熱處理后人工時效，冷作硬化所產(chǎn)生的影響不大。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識主要熱處理狀態(tài)摘要如下：-T6510：固溶熱處理。通過拉伸消除應(yīng)力，人工時效后不需人工矯直。這種狀態(tài)用于擠壓的棒材、桿材和型材，但2024合金除外。-T7：固溶熱處理并隨后穩(wěn)定處理。用于穩(wěn)定處理后使硬度降到最大硬度值以下的制品，以便能夠控制應(yīng)力增長或者控制殘余應(yīng)力。-T73：固溶熱處理和特殊人工時效。這種狀態(tài)應(yīng)用于已經(jīng)特殊時效處理使之具有抗應(yīng)力腐蝕破裂性能的7049和7075合金。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識主要熱處理狀態(tài)摘要如下：-T736：固溶熱處理和特殊人工時效。這種狀態(tài)應(yīng)用于7175合金，這些合金已經(jīng)特殊時效處理，從而具有高的性能和抗應(yīng)力腐蝕破裂能力。-T8：固溶熱處理，冷作硬化，并隨后人工時效。應(yīng)用于冷作硬化以提高強度的制品，或者應(yīng)用于那些通過矯平或矯直所致冷作硬化效應(yīng)在飛行中得到認可的制品。-T81：固溶熱處理，冷作硬化，然后人工時效。例如2024-T3人工時效到2024-T81。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.3美國鋁合金熱處理狀態(tài)標(biāo)識主要熱處理狀態(tài)摘要如下：-T9：固溶熱處理，人工時效，然后冷作硬化。應(yīng)用于通過冷作硬化來提高強度的制品。-T10：人工時效并隨后冷作硬化。應(yīng)用于從高溫迅速冷卻的加工工藝(如鑄造、擠壓等)之后進行人工時效，然后冷作硬化以提高強度的制品。常用鋁合金的防護系統(tǒng)9.4鋁及鋁合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇飛機上的鋁制零、部件較多，安裝在不同的部位，必須根據(jù)應(yīng)用的目的選擇適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚矸椒ú⑹┘酉鄳?yīng)的涂層，構(gòu)成鋁合金零部件的防護系統(tǒng)，即：表面處理→底漆（單層或雙層）→面漆。防護目的表面處理方法

防蝕大氣油漆底層裝飾減少對基體疲勞的影響硫酸陽極化（熱水或重鉻酸鹽封閉）化學(xué)氧化、鉻酸陽極化、硫酸陽極化瓷質(zhì)陽極化、硫酸陽極化著色鉻酸陽極化、化學(xué)氧化鋁合金零件表面處理方法第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.4.4鋁合金在民機上的應(yīng)用飛機上基本骨架結(jié)構(gòu)大約80%是用鋁合金制造的。為了使鋁合金結(jié)構(gòu)的每一部分達到韌性、強度、疲勞性和腐蝕性的最佳組合，除去添加各種合金元素外，還要進行各種熱處理和力學(xué)處理。

9.4.4.1鋁合金在波音707/727/737/-100，-200/747-100，-200飛機上的應(yīng)用

9.4.4.2鋁合金在波音737-300，-400，-500/757/767/777飛機上的應(yīng)用第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇2024鋁合金是A1-Cu-Mg合金，用于飛機水平安定面的下翼面和上翼面、機身蒙皮等。舉例說明鋁合金在民機上的應(yīng)用實例第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇7075鋁合金是A1-Cu-Mg-Zn合金，適用于垂直安定面、水平安定面上下翼面、機身骨架、桁條等。舉例說明鋁合金在民機上的應(yīng)用實例7178鋁合金是A1-Cu-Mg-Zn合金，

主要用在上翼面和龍骨梁緣條。356/A356/A357鋁鑄件用于飛機上的液壓總管、

操縱線系等。C188-3該合金用作波音777機身蒙皮是理想的。9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇鈦合金的類型及其典型代表型號：(1)α鈦合金：工業(yè)純鈦(TA1、TA2、TA3)、鈦鋁合金(TA6)、鈦鋁錫合金(TA7)(2)β鈦合金：

鈦錳釩鉻鋁合金(TB2)(3)(α+β)鈦合金：鈦鋁錳合金(TC1、TC2)、鈦鋁釩合金(TC4、TC10)、鈦鋁鉻合金(TC5)TA2TC4TB29.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇鈦被譽為第三金屬，僅次于鐵和鋁。鈦的比重小、強度高、耐蝕性強，但彈性模量低，抗蠕變能力不理想，加工比較困難、成本較高，故一直沒有象鐵和鋁那樣獲得廣泛應(yīng)用。9.5.1鈦合金的主要用途及腐蝕特性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇鈦及其合金與氧有很強的親合力，很容易生成高穩(wěn)定性的氧化膜(穩(wěn)定性優(yōu)于鋁和不銹鋼)。鈦及其合金的氧化膜因機械原因而遭到破壞，能很快恢復(fù)。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性鈦鈍化膜處于穩(wěn)定狀態(tài)的介質(zhì)有氧化性、中性、弱還原性的介質(zhì)，如海水、污水、氯化物溶液、濃度低于3%的HCI和低于4%的H2S04溶液等。鈦鈍化膜易遭破壞的介質(zhì)主要是還原性酸溶液和強氧化性介質(zhì)，如氫氟酸、氟硼酸、氟硅酸，濃度大于3%的HCI和大于4%H2S04、干氯氣和發(fā)煙硝酸等。9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇1.鹵素及其化合物鈦在潮濕的氯氣中抗蝕性能很好，而在干氯氣中，鈦將會遭到嚴(yán)重腐蝕，甚至?xí)疴佒鹑紵?，?dǎo)致鈦設(shè)備燃燒爆炸的惡性事故。在氯化物溶液中，鈦的腐蝕速度很慢，即使在高溫下其抗蝕性能也很好。鈦在大部分氯化物溶液中的腐蝕形式是縫隙腐蝕。為了改進鈦的耐縫隙腐蝕的能力，研制了Ti-Pd（鈀）和Ti-Ni-Mo等耐蝕鈦合金。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇1.鹵素及其化合物鈦在亞氯酸鹽、次氯酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽中幾乎是完全耐蝕的。鈦對于溴和碘的耐蝕性與氯相似，但鈦在氟及其化合物中是不耐蝕的。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇2.海水鈦在各種自然水中是最為理想的耐蝕性材料。在260℃的海水中，鈦是耐蝕的，鈦在不同深度的海水中浸泡多年后無明顯腐蝕，即使鈦表面有沉積物，也不發(fā)生縫隙腐蝕和點蝕；含有硫化物的海水不影響鈦的抗蝕性；鈦還具有抗高速海水沖蝕的性能。工業(yè)鈍鈦在海水中基本不發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。含氧量高的工業(yè)純鈦，如有預(yù)先存在的裂紋，則在一定條件下有應(yīng)力腐蝕敏感性。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.無機酸鈦在各種條件的硝酸中(紅煙硝酸除外)都有很好的耐蝕性，如鈦換熱器經(jīng)193℃60%HNO3處理，使用多年無腐蝕現(xiàn)象。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.無機酸硝酸中含有四價鈦離子、鉻離子和硅離子等有一定的鈍化作用。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.無機酸鹽酸對鈦有一定的腐蝕性，溫度升高，腐蝕速度明顯增加。高價重金屬離子，如Fe3+、Cu2+、Ni2+、Co2+、Ti4+等可使鈦鈍化，提高對鹽酸的抗蝕性。某些氧化劑，如硝酸、次氯酸鈉、三氯化鐵可作為鈦在鹽酸溶液中的緩蝕劑。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇3.無機酸稀硫酸在低溫下對鈦的腐蝕性較小，而高溫下腐蝕速度卻明顯地增加。0℃時，工業(yè)純鈦可耐20%的硫酸，而室溫時只耐5%的硫酸，在沸騰的硫酸中，0.5%的稀硫酸對工業(yè)純鈦也有顯著的腐蝕性。重金屬離子或氧化劑在硫酸中對鈦有緩蝕作用。鈦在氫氟酸中耐蝕性較差，而且也很難找到有效的緩蝕劑。9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇4.堿鈦在堿溶液中的耐蝕性很好，當(dāng)溫度為110℃，濃度約70%NaOH溶液中，鈦的腐蝕速度低于0.127mm/a。鈦在沸騰的PH>12堿溶液中易吸氫而導(dǎo)致氫脆。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇5.有機酸有機酸對鈦的腐蝕性與有機酸的還原性和氧化性的大小有關(guān)。大部分有機酸對鈦幾乎無腐蝕性。目前僅有幾種有機酸，如熱甲酸、熱草酸、濃三氯乙酸和氨基磺酸，在無空氣狀態(tài)下對鈦有一定的腐蝕性。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇6.氫鈦易于吸氫而產(chǎn)生氫脆開裂。鈦吸氫的影響因素：拉伸應(yīng)力的大小，氫氣氛中水含量的高低，鈦的表面狀態(tài)(氧化膜的厚薄完整性等)。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇6.氫鈦易于吸氫而產(chǎn)生氫脆開裂。鈦吸氫的影響因素：拉伸應(yīng)力的大小，氫氣氛中水含量的高低，鈦的表面狀態(tài)(氧化膜的厚薄完整性等)。9.5.2鈦及鈦合金的抗蝕性9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇1.鈦的燃燒與爆炸鈦在一般的濃硝酸中呈鈍態(tài)耐蝕。鈦在紅煙硝酸中，由于劇烈的腐蝕和氧化，引起著火燃燒甚至發(fā)生爆炸。鈦在含水低于2%發(fā)煙硝酸中，NO2含量大于6%，可能著火。鈦板的冷加工變形大于65%的冷硬狀態(tài)，在發(fā)煙硝酸中也是不安全的。鈦在含水量小于0.3%的干氯氣中著火燃燒。9.5.3鈦的特殊腐蝕形式第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇9.5鈦及鈦合金第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇1.鈦的燃燒與爆炸鈦在純氧中，只要暴露出新生的鈦組織(創(chuàng)傷、斷裂或擦傷)都會在常溫下發(fā)生自燃。9.5.3鈦的特殊腐蝕形式第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇2.鈦的縫隙腐蝕鈦的縫隙腐蝕主要發(fā)生在高溫鹵素離子溶液中，濕氯氣和含有氯氣的工業(yè)大氣中。工業(yè)純鈦的縫隙腐蝕有下列特征和規(guī)律：(1)縫隙腐蝕的發(fā)生有一個孕育期。孕育期的長短與溫度、PH值、鹵素離子的種類與濃度、縫隙大小、幾何形狀以及組成縫隙和材料等因素有關(guān)。(2)鹵素離子的縫隙腐蝕電位順序為C1-<Br-<I-，說明鈦在氯化物中最易發(fā)生縫隙腐蝕。氯離子濃度越大，溫度越高，PH值越低，縫隙腐蝕敏感性越高。(3)鈦縫隙腐蝕常發(fā)生在縫隙表面的局部區(qū)域，而不是整個縫隙表面，局部腐蝕區(qū)由于自催化機理不斷發(fā)展，直致穿孔。第九章民機常用金屬材料的腐蝕特性與選擇2.鈦的縫隙腐蝕(4)縫隙腐蝕過程往往要吸氫，且隨著吸氫量的增大，表面會積聚大量氫化物導(dǎo)致微裂紋的形成，在外應(yīng)力作用下開裂。(5)鈦縫隙腐蝕產(chǎn)物主要為白色TiO2。(6)鈦縫隙的寬度影響鈦縫隙腐蝕的傾向。一般窄縫隙比寬縫隙腐蝕傾向大。鈦與非金屬材料組成的縫隙，特別是與聚四氟乙烯塑料腐蝕傾向最大。(7)鈦在酸性、中性溶液比在堿性溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的幾率大，一般情況下，鈦在PH>10的鹽水中不發(fā)生縫隙腐蝕，在近中性鹽水中溫度必須大于93℃才會發(fā)生。(8)縫隙腐蝕的自催化作用，是指縫隙內(nèi)的活性鐵與縫隙外鈍態(tài)的鈦組成了宏觀腐蝕電池，促進了縫隙腐蝕的發(fā)展。第九章民機常用金屬材料的