生銹、穿孔、表面坑洼……你以為腐蝕總是“有跡可循”？事實(shí)上，如果說(shuō)“金屬疲勞”是材料的慢性病，那么“晶間腐蝕”就是突發(fā)性心梗。沒(méi)有前兆，沒(méi)有表面癥狀，卻可能在一次關(guān)鍵的承重中瞬間崩潰。

      作為一種輕質(zhì)、耐腐蝕、性能優(yōu)異的材料，鋁合金已被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、建筑、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)占有率的不斷提升，鋁合金材料的安全缺陷問(wèn)題也日益凸顯。今天我們就來(lái)聊聊鋁合金晶間腐蝕。

鋁合金晶間腐蝕的原理是什么？

      當(dāng)鋁合金中Al-Mg-Si-Cu等合金元素的析出相在晶界處溶解，會(huì)形成陽(yáng)極性質(zhì)的晶界析出相與鋁基體之間存在腐蝕電位差，形成電偶腐蝕。這種效應(yīng)創(chuàng)造了更易腐蝕的閉塞環(huán)境，導(dǎo)致連續(xù)的晶間腐蝕通道形成。

哪些鋁合金容易發(fā)生晶間腐蝕？

      • 2xxx系列 (Al-Cu系)： 如2014, 2024等，對(duì)晶間腐蝕非常敏感。

      • 5xxx系列 (Al-Mg系)： 當(dāng)鎂含量較高（>3-3.5%）且長(zhǎng)時(shí)間在中等溫度（如60-200°C）下服役時(shí)，晶界會(huì)連續(xù)析出β相（Al?Mg?）。該相電位非常負(fù)，會(huì)作為陽(yáng)極被溶解，導(dǎo)致晶間腐蝕。這種現(xiàn)象也稱為“敏化”（Sensitization）。

      • 6xxx系列 (Al-Mg-Si系) 如6061、6063，通常對(duì)晶間腐蝕不敏感，除非熱處理非常不當(dāng)。

      • 7xxx系列 (Al-Zn-Mg-Cu系)： 如7075等超高強(qiáng)度鋁合金，也非常敏感。

如何檢測(cè)晶間腐蝕性能？

      依據(jù)GB/T 7998-2023標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)2、5、6、7系鋁合金產(chǎn)品，常用以下兩種方法檢測(cè)鋁合金抗晶間腐蝕性能：

圖片來(lái)源于GB/T 7998-2023標(biāo)準(zhǔn)

      1.腐蝕深度法

      • 試樣主變形方向加工并預(yù)處理

      • 2、6、7系鋁合金使用NaCl-H?O?溶液，30℃腐蝕6小時(shí)；5系使用NaCl-HCl溶液，30℃腐蝕24小時(shí)。

      • 腐蝕后，通過(guò)金相顯微鏡觀察網(wǎng)狀晶界，測(cè)量最大腐蝕深度。

      • 根據(jù)腐蝕深度，抗晶間腐蝕能力分為1級(jí)（最強(qiáng)）至5級(jí)（最弱）。

      2.質(zhì)量損失法

      • 測(cè)量試樣腐蝕前后質(zhì)量變化。

      • 單位表面積質(zhì)量損失越小，抗腐蝕能力越強(qiáng)。

      • 當(dāng)質(zhì)量損失在15-25 mg/cm²范圍時(shí)，需進(jìn)一步金相檢查確認(rèn)。

圖片來(lái)源于GB/T 7998-2023標(biāo)準(zhǔn)

CTI華測(cè)檢測(cè)教你如何預(yù)防晶間腐蝕

      • 科學(xué)選材：根據(jù)使用環(huán)境合理選擇材料牌號(hào)。

      • 環(huán)境控制：避免長(zhǎng)期處于高溫、高濕、酸堿環(huán)境。

      • 定期更換：及時(shí)更換達(dá)到使用壽命的材料。

      • 工藝優(yōu)化：熱處理中抑制合金相沿晶界析出。

      • 成分控制：合理控制Al-Mg-Si-Cu等元素含量。

      • 表面防護(hù)：采用防腐涂層有效阻斷腐蝕發(fā)生。

      晶間腐蝕雖隱蔽，卻可防可控?？茖W(xué)選材、規(guī)范檢測(cè)、合理維護(hù)，可以保障鋁合金材料的長(zhǎng)久安全使用。切勿讓這個(gè)“隱形殺手”危及您的設(shè)備和工程安全！定期進(jìn)行專業(yè)檢測(cè)是發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕的有效手段！請(qǐng)選擇有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)為您的材料安全保駕護(hù)航。

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