近年来,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,铝合金门窗和铝合金幕墙的使用越来越普及。然而,经过一段时间后,许多6063铝板都有不同形式的表面腐蚀。腐蚀缺陷中点蚀较为常见,严重影响了6063铝板的使用性能和装饰效果。为了合理提高铝型材表面质量,控制表面散斑腐蚀,有必要对散斑缺陷进行深入细致的分析。今天,我们将介绍6063铝板阳极氧化后表面斑点腐蚀的本质、原因和形成机理。
1、点腐蚀的本质分析
从6063铝板的成分可以看出,为了保证Mg元素完全形成强化相Mg2Si,在制备合金成分时通常需要人为过量的Si元素。随着Si含量的增加,合金晶粒细化,热处理效果较好。另一方面,Si的过量也会对合金产生负面影响,从而降低合金的塑性,降低合金的耐蚀性。结果表明,在6063铝板中,过量的Si不仅能形成自由Si相,而且还能与基体形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2),从而形成自由Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)阴极相和阳极相Mg2Si颗粒。α相和β相对合金的腐蚀性能有很大的影响,特别是β相能显著降低合金的腐蚀性能。现场残留物的主要成分为游离Si相和AlFeSi相。同时发现残渣中的氯被吸附,说明Cl-参与了腐蚀过程。腐蚀区的锌含量远高于基体中的锌含量,说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。
在阳极氧化步骤中,阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。在阳极氧化碱洗中,Mg 2 Si颗粒优先溶解形成凹坑,其中镁溶解在溶液中并且硅保留在6063铝板上,并且当凹坑积聚在晶粒上时晶粒变暗。在硫酸中和过程中,硅不易被去除,因此散斑蚀刻坑底部的硅含量高于其他区域。
2、点蚀原因分析
影响点腐蚀的主要因素是碱性洗涤温度、预处理过程中的碱性洗涤时间、合金成分中锌、铁、硅元素的含量以及合金的挤压状态。在许多因素中,挤压状态起着关键作用。它与zn、fe、si等对腐蚀性能影响较大的元素的分布,以及金属间键化合物等颗粒的沉淀位置有关。在较厚的挤压边缘区域,点腐蚀分布具有明显的方向性,因为这一区域在挤压时阻力较大,应力多集中在此。金属的晶格严重扭曲,成为局部高自由能区。在随后的结晶过程中,为了降低界面能量和稳定状态,晶粒不仅生长异常,而且优先沉淀出mg 2si阳极相、游离si、fesial、feal3等阴极相。为随后的点腐蚀创造条件。
由于上述原因,在析出的自由Si、FeSiAl、FeAl 3等金属化合物晶界附近存在一个贫瘠的硅铁区,几乎为纯铝,电位为负极。它与金属间化合物(阴极)形成微电池。在腐蚀介质的作用下,阴极相(如游离Si、FeSiAl、FeAl 3)周围的Si、Fe亏缺区(阳极相)优先溶解。Mg2Si也发生溶解。结果表明,阳极相周围Al的溶解形成带渣的腐蚀坑,阳极相溶解形成无残留物的腐蚀坑。当腐蚀条件继续恶化(如温度升高、碱洗时间长等)时,基体Al继续溶解,腐蚀坑向深方向发展,表面形貌特征为有残留的腐蚀坑和无残留的腐蚀坑,构成上述斑点腐蚀。
3、分析斑点腐蚀的机理
6063铝板是一种铝镁硅合金,而镁硅是唯一的时效强化相。为了提高6063铝板的强度,在生产中经常会出现硅元素含量过高的现象。游离Si和FeSiAl相粒子是由过量Si形成的。这些颗粒挤压不当,热处理不规范。这可能导致沿晶界的FeAl3和Mg2Si颗粒发生偏析(或偏析),从而形成点蚀源。根据腐蚀理论,阴极颗粒周围的阳极铝将优先受到腐蚀,生成的Al3+将扩散到阴极,而溶液中的OH将扩散到阳极,并最终在界面处沉淀白色絮状铝(OH)。阴极和阳极。)三。干燥后,铝表面形成白点。这就是所谓的斑点腐蚀。
介绍了阳极阳极氧化后6063铝板表面点腐蚀的本质、成因及形成机理。如果有不同意见的朋友,可以联系我们进行具体的讨论。