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6063铝型材阳极氧化后表面斑点原因分析及预防措施

   日期:2010-08-15     浏览:5054    评论:0    
核心提示:6063铝型材料阳级氧化后常会出现斑点腐蚀。通过扫描电镜和电子探针显微分析等手段分析了腐蚀斑点的成分,探讨了斑点腐蚀的原因并提出了预防措施。腐蚀斑点由游离Si和Al-Fe-Si相组成,在加工过程中,游离Si、Al-Fe-Si与FeAl3和Mg2Si一起在晶界处偏析,导致点蚀的发生,另外,锌元素和氯离子也对点蚀起加速作用。

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。
 

 
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