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6063铝板型材阳极氧化表面斑点腐蚀的原因

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作者:张晓亮 原创 认证信息:我们铝业铝板金属研究员,北京大学铝板金属研究博士。 本文※近一次添加更新修改日期: 2024-07-18 14:08
【导读】您正在阅读的是关于【6063铝板型材阳极氧化表面斑点腐蚀的原因 】的文章内容,本文由泰诚网站编写汇总刊登提供。

近年来,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,6063铝板铝合金门窗、铝合金幕墙上的应用越来越普及,但许多铝合金使用一段时间后,表面腐蚀缺陷不同,斑点腐蚀更常见,严重影响铝型材的使用性能和装饰效果。为了改善这种情况,有必要了解斑点的原因。接下来,深圳万兴铝业小编将介绍6063铝板型材阳极氧化表面斑点腐蚀的原因。 

6063铝板型材阳极氧化表面斑点腐蚀的原因      

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1、斑点腐蚀的本质分析原因 

从使用的6063铝板型材成分可以看出,为了保证Mg元素充分形成强化相Mg2Si,制备合金成分时,一般人工使用Si元素过多。因为随着Si含量增加,合金晶粒变细,热处理效果好。但另一方面,Si过剩也有负面影响,降低了合金的塑性和耐腐蚀性。研究表明:过剩Si游离状不仅可以形成Si它还与基体形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)铝合金中存在游离态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与合金的腐蚀性能相比,特别是β合金的腐蚀性能显著降低。 

解决方法:斑点残留物的主要成分是游离的Si相和AlFeSi同时,发现氯在残留物中被吸附Cl-参与腐蚀过程。锌含量远高于基体,说明合金中的杂质锌也参与了腐蚀过程。在阳极氧化过程中,阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。洗涤阳极氧化碱时,Mg2Si颗粒优先溶解形成腐蚀坑,其中镁溶解在溶液中,硅残留在铝合金上。当腐蚀坑聚集在颗粒上时,颗粒会变暗。硅在硫酸中和过程中不易去除,因此斑点腐蚀坑底部的硅含量高于其他区域。 

2、分析斑点腐蚀的原因 

影响斑点腐蚀的主要因素有碱洗温度、碱洗时间和合金成分Zn、Fe、Si挤压合金等。挤压状态在许多因素中起着关键作用,对腐蚀性能影响很大Zn、Fe、Si等元素的分布,以及金属键间化合物等粒子的沉淀位置。在较厚的挤压条纹区域,斑点腐蚀分布方向明显,由于挤压阻力大、应力集中、金属晶格严重畸变,成为局部高自由能区域,在随后的再结晶过程中,为了减少界面能量和稳定状态,晶粒不仅生长异常,而且Mg2Si阳极相,游离Si、FeSiAl、FeAl三、阴极相优先沉淀,为后续斑点腐蚀创造条件。 

解决方法:由于上述原因,在游离沉淀中Si、FeSiAl、FeAl3.金属问化合物的晶体边界附近出现了硅铁元素的贫困区域。这个区域几乎是纯铝,负电位是阳极。它与金属间化合物(阴极)形成微电池。在腐蚀介质的作用下,微电池中的阴极相(如游离)Si、FeSiAl、FeAl3)周围的Si、Fe贫困地区(阳极相)优先溶解,Mg2Si溶解也发生在阳极相周围。Al溶解形成有残留物的腐蚀坑,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Al继续溶解,腐蚀坑向深方向发展,表面形状为部分腐蚀坑和部分无残留腐蚀坑,构成上述斑点腐蚀。当腐蚀条件继续恶化(如温度升高、碱洗时间长等)时Al继续溶解,腐蚀坑向深方向发展,表面形状为部分腐蚀坑和部分无残留腐蚀坑,构成上述斑点腐蚀。 

3、斑点腐蚀的机理分析原因

6063铝板是Al-Mg-Si系合金,Mg2Si是时效强化的**阶段。为提高合金强度,常用于生产Si由于元素含量过剩,元素含量过剩Si形成游离Si、FeSiAl相粒子。挤压工艺不当,热处理不规范。可能导致与FeAl3、Mg2Si晶界中颗粒偏聚(或偏析)形成点蚀源。

解决方法:根据腐蚀理论,阴极质地周围的阳极铝会优先腐蚀,产生Al3 溶液中向阴极扩散OH-向阳极扩散,***后在阴阳极界面沉淀白色絮状物Al(OH)3.干燥后,在铝表面形成白色斑点,即所谓的斑点腐蚀。 

4、活性元素的影响原因

Zn加速元素;Cl-激活;pH促进值 

解决方法:以上是对6063铝板型材阳极氧化表面斑点腐蚀的原因分析。6063铝型材斑点腐蚀是由于铝合金中的阳极相Mg2Si合金中杂质元素的分析和粗化Zn及溶液中Cl-和pH该值加速了斑点腐蚀的发生和发展。合金中镁硅元素的质量比应适当调整,硅元素含量不宜过高,时效制度应合理安排,防止Mg2Si颗粒偏聚,以免影响铝型材的腐蚀性能。控制合金中的微量元素Zn以及溶液在处理过程中的处理Cl-浓度和pH减少活性元素的负面影响。 

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