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6063鋁合金型材表面腐蝕的分析

2017-05-15 09:34:14 作者：本網整理來源：鋁友社區分享至：

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    首先，6063鋁合金型材表面處理過程中，有時會發現在型材表面有不同程度的、無規則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形狀完全不一樣，而且，在生產過程中是間斷出現的。有些人認為其原因為操作者沒有執行正確的表面處理工藝；槽液存在一些有害雜質離子；材質不好、夾雜太多。

    造成這一現象的主要原因，有如下幾方面：

    第一，有時因為某些原因在熔鑄過程中鎂、硅的添加比例不各適，使ω（Mg）/ω（Si）在1.0～1.3范圍內，比最佳比值1.73小很多（一般控制在1.3～1.5范圍內）。這樣，雖然鎂、硅成分含量在規定（ω（Mg）=0.45%～0.9%，ω（Si）=0.2%～0.6%）范圍內。但有部分富余硅存在，這部分富余硅除有少量硅以游離態存在外，在鋁合金中同時會形成三元化合物。當ω（Si）<ω（Fe）時，形成較多的α（Al12Fe3Si）相，它是一種脆性化合物、當ω（Si）＞ω（Fe）時，則形成較多的β（Al9Fe2Si12）相，這是一種更脆的針狀化合物，它的有害作用比α相更大，往往使合金容易沿它斷裂。這些在合金中形成的不溶性的雜質相或游離態雜質相往往聚集在晶界上，同時削弱晶界的強度和韌性成為耐蝕性最差的薄弱環節，所以，腐蝕首先從該處產生。

    第二，在熔煉過程中，雖然鎂、硅的添加比例在標準規定的范圍內，但有時由于攪拌不均勻和不充分，造成熔體中的硅分布不均勻，局部存在著富集區和貧乏區。

    第三，擠壓時各工藝參數的控制，如棒坯預熱溫度過高，金屬擠出流速、擠壓時風冷強度、時效溫度與保溫時間等控制不當都易產生硅偏析和游離，使鎂和硅沒有完全成為Mg2Si相，而有部分游離硅存在。

    此外，富余和游離硅多的6003鋁合金型材在表面處理時出現下列現象：當把型材放入酸性槽（硫酸15%～20%）時，能明顯地觀察到在型材表面有很多小氣泡，隨著時間延長和槽液溫度升高，反應速度越來越快，這表明原電池電化學腐蝕已經產生。此時，如果把型材從槽液中提出來觀察，就會在型材表面上發現很多個與正常表面顏色不一樣的點。繼續進行以后的處理，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。

    而，硅引起6063鋁合金型材腐蝕的行為完全是可以預防和控制的，只要對原材料的進貨、合金成分進行有效控制，保證鎂、硅比例在1.3～1.7范圍內，并且對各工序的參數（如熔煉、攪拌、鑄造冷卻水溫、棒坯預熱溫度、擠壓淬火風冷強度、時效溫度和時間等）進行嚴格控制，避免硅產生偏析和游離，盡量使硅和鎂形成有益的Mg2Si強化相。

    硅雖然是6063鋁合金型材中不可缺少的主要成分，但是如果添加量不當，添加的硅沒有完全和鎂形成Mg2Si強化相，造成硅的偏析和游離，就會在表面處理過程中易出現硅引起的鋁合金型材腐蝕現象。在生產中對主要合金組元和雜質以及工藝參數都要進行嚴格的控制，杜絕此類現象發生。