金屬材料產生應力腐蝕需具備三個條件:1. 材料對應力腐蝕敏感;2.在特定的腐蝕環境中服役(對鋁合金而言,在鹽水介質或腐蝕氣氛中;3. 受到拉應力。影響鋁合金應力腐蝕的因素主要有環境因素、冶金因素和應力因素。三者之間相互聯系和相互影響:
1. 環境因素
影響鋁合金應力腐蝕的環境因素主要有:離子種類、離子濃度、溶液 pH 值、氧氣及其它氣體、緩蝕劑、環境溫度、環境壓力等。 在研究了在不同大氣環境中2A12 和7A04兩種鋁合金的應力腐蝕情況,發現鋁合金在不同環境中應力腐蝕敏感性不同,在海洋環境中較為敏感。海洋環境中含有大量鹽分,Cl- 會穿過鋁合金表面的保護膜進入內部,對其產生腐蝕。
實驗表明,當HNO3溶液的質量濃度在 20%-40%之間時,鋁合金的腐蝕加劇,在濃度為35%左右時鋁合金腐蝕速率達到最高點。而在濃HNO3溶液中,鋁合金應力腐蝕并不明顯,出現這種現象的原因是由于在鋁合金表面形成了一層致密的氧化膜,阻止了HNO3 的進一步腐蝕。
2. 冶金(jin)因素
冶金(jin)因素(su)主要包括鑄(zhu)造方式、加(jia)工方式和(he)熱處(chu)金(jin)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)影響,發現陰極(ji)極(ji)化使鋁(lv)合金(jin)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性增大,摩擦攪拌(ban)焊接的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性比熔(rong)焊的(de)(de)低。 一般認為經適(shi)當處(chu)理的(de)(de)6061-T6和(he)3004鋁(lv)合金(jin)不(bu)會出現應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。冶金(jin)因素(su)的(de)(de)不(bu)同(tong)改變(bian)了鋁(lv)合金(jin)表面膜的(de)(de)類(lei)型,并造成鋁(lv)合金(jin)內部組織的(de)(de)不(bu)同(tong)和(he)晶體(ti)結構的(de)(de)變(bian)化,從而影響了鋁(lv)合金(jin)的(de)(de)電化學行為和(he)力(li)(li)學行為,導致鋁(lv)合金(jin)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性不(bu)同(tong)。
3. 應力因(yin)素(su)
應力因素主要包括載(zai)荷(he)類型(xing)、載(zai)荷(he)大小、加(jia)(jia)載(zai)方向、加(jia)(jia)載(zai)速度等。就應力腐蝕而言,應(ying)(ying)力(li)方(fang)向必須與晶界相垂直,以便能夠(gou)使其分離。產(chan)生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)關鍵因素之一就是要有應(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)。 而不同(tong)(tong)的(de)應(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)會產(chan)生不同(tong)(tong)的(de)效果,交變應(ying)(ying)力(li)和環境共同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)產(chan)生腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)疲(pi)勞,它(ta)和固(gu)定應(ying)(ying)力(li)產(chan)生的(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)通(tong)常(chang)有明(ming)顯(xian)區別(bie)。通(tong)常(chang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)疲(pi)勞比應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)生的(de)后果更嚴重。此外(wai),加載速度的(de)不同(tong)(tong)也會影響鋁合(he)金(jin)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)敏感(gan)性。

