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6063铝板型材阳极氧化斑点腐蚀小知识
编辑:杭州奥飞金属制品有限公司   时间:2018-12-04

6063铝板型材阳极氧化斑点腐蚀小知识

6063铝板型材在使用过一段时间后,在其表面就会出现一些斑点状的黄色锈迹,这就是6063铝板型在空气中与发生了氧化还原反应。

1、斑点腐蚀的本质 

  由所使用的6063铝板型材成分可知,为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si,一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。因为随着Si含量的增加,合金的晶粒变细,热处理效果较好。但另一方面,Si的过剩也有负面作用,使合金的塑性降低,耐蚀性变坏。研究表明:过剩Si不仅能形成游离态的Si相,还会与基体形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2),这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大,尤其是β相能显著降低合金的腐蚀性能。斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相,同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附,这说明Cl-参与了腐蚀过程。腐蚀区中锌元素含量较基体高得多,说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。

  阳极氧化工序中,阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。在阳极氧化碱洗时,Mg2Si粒子优先溶解而形成蚀坑,其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来,当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。在硫酸中和工序中硅不易除去,故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。

  2、斑点腐蚀的成因

  影响6063铝板斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。在诸多因素中,挤压状态起着关键性的作用,它关系到对腐蚀性能有较大影响的Zn、Fe、Si等元素的分布,以及金属键间化合物等粒子的析出位置。在较粗的挤压条纹区中,斑点腐蚀分布具有明显的方向性,因为这个区域挤压时阻力较大,应力多在此集中,该处金属的晶格发生严重畸变,成为局部高自由能区,在随后的再结晶过程中优先形核,为了降低界面能和处于稳定态,此处晶粒不仅异常长大,而且Mg2Si阳极相、游离Si、FeSiAl、FeAl3等阴极相优先析出,为后续的斑点腐蚀创造了条件。


6063铝板

  由于上述原因,在析出游离Si、FeSiAl、FeAl3等金属问化合物的晶界附近出现硅铁元素的贫乏区,此区近乎为纯铝,电位为负是阳极,它与金属间化合物(是阴极)构成了微电池,在腐蚀介质的作用下,微电池中阴极相(如游离Si、FeSiAl、FeAl3)周围的Si、Fe贫乏区(是阳极相)优先溶解,而Mg2Si也发生溶解,结果阳极相周围Al的溶解形成了带有残留物的腐蚀坑,阳极相溶解则形成没有残留物的腐蚀坑。当腐蚀条件继续恶化(如温度上升、碱洗时间长等)的情况下,基体Al继续溶解,腐蚀坑向深的方向发展,于是表面形貌就表现为部分带有残留物的腐蚀坑和部分无残留物的腐蚀坑,由二者构成了前面所述的斑点腐蚀。

  3、斑点腐蚀生成机理分析

  6063铝板是Al-Mg-Si系合金,Mg2Si是唯一的时效强化相。为提高合金强度,生产中常使Si元素含量过剩,由过剩Si便形成了游离Si、FeSiAl相粒子。这些粒子在挤压工艺不当及热处理不规范的情况下。可能导致与FeAl3、Mg2Si粒子一起在晶界处偏聚(或偏析),这就构成了点蚀源.根据腐蚀学理论,阴极质点周围的阳极铝会优先腐蚀,生成的Al3+向阴极扩散,而溶液中的OH-向阳极扩散,最终在阴阳极的界面沉淀出白色絮状的Al(OH)3,干涸后在铝材的表面构成白色斑点。即所谓的斑点腐蚀。相应的化学方程式如下:

  Al→Al3++3e(阳极)

  Al3++3OH-→Al(OH)3↓(阴极)

4、斑点腐蚀预防措施

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

本公司6063铝板型材做了以上的防御措施,所以阳极氧化没有没斑点,如你对铝材知识或选购有需要,欢迎咨询我们!

 

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