方程式如下:
Al→Al3++3e(阳极)
Al3++3OH-→Al(OH)3↓(阴极)
2.2.2 活性元素的影响
2.2.2.1 Zn元素的加速作用
为了分析Zn元素对斑点腐蚀的影响,应用EPMA对中和前后斑点腐蚀坑中的残留物以及未腐蚀区进行了分析(数据见表4)。
由表4可见,中和前斑点腐蚀的残留物中Zn的含量较中和后高20倍,较未腐蚀区的Zn含量高4倍,而中和前后未腐蚀区的成分中Zn的含量却变化不大。
固溶在Al中的Zn元素碱洗时随Al的溶解而以Zn和Zn(OH)3-的形式溶于碱液中[4]。又因为Zn的电位(-0.76V)较Al的电位(-1.67V)正,当碱液中Zn离子的浓度增至一定数值时,Zn就会选择性地沉积在腐蚀坑中的残留物上,所以会出现上述Zn元素偏高的异常现象。另一方面,由于Zn、Al二者的电位差较大,导致微电池中的腐蚀电流很大,Fe、Si贫乏区(基本为纯铝)溶解较快,这种腐蚀最终表现为斑点腐蚀。
2.2.2.2 Cl-的活化作用
作为外部因素的Cl-对斑点腐蚀非常敏感,具有诱发和加重点蚀的作用。研究结果发现,脱脂酸中的Cl-会在钝化膜缺陷处吸附,并穿透钝化膜吸附于基体上,此处的铝元素由于被活化而迅速溶解,于是钝化膜被破坏,形成电偶电池结构,在酸性介质的作用下,局部腐蚀电流较大,此时Cl-与溶解的Al3+发生如下络合反应:
Al3++Cl-+H2O→AlOHCl++H+使溶解的酸性进一步加强,腐蚀条件更加恶化,当Cl-浓度增高时,络合反应向右进行,钝化膜上的活性点就会大大增加,在随后的碱洗过程中优先溶解,从而出现较为严重的斑点腐蚀。
3 预防措施
①适当调整合金中的镁硅比,使其在1.3-1.5之间,不宜使硅元素含量过高;
②合金中的微量元素Zn含量一般应低于0.05%,最好低于0.03%;
③合理安排时效制度,减轻停放效应,以防止粗大Mg2Si粒子的偏聚;
④严格控制预处理过程中碱洗液的质量,以减轻活性元素的负面影响。