2024铝合金在模拟大气环境下的腐蚀性分析

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摘 要：本次研究的主要目的就是尝试建立模拟大气环境，分析导致2024铝合金存在腐蚀性的因素，进而提出科学应对策略，降低腐蚀问题发生几率，为未来工业生产奠定良好的技术指导基础，满足实际的生产工作需求。本次研究也充分表明腐蚀后的物质可以阻止之后的腐蚀问题，有助于样本物质后续的保存需求。在腐蚀氛围当中，降低阻碍物质标准，就可能造成腐蚀的效率，提升阻碍的作用效果，就能够降低腐蚀的效率。

关键词：2024铝合金；模拟；大气环境；腐蚀性

中图分类号：TG172.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0071-02

从建筑业、交通业和航空航天业的发展角度进行分析和观察能够发现，生产应用的2024铝合金存在腐蚀情况，可能降低使用壽命，本次研究就针对这一情况进行分析，希望能够科学应对腐蚀问题。

1 实验研究

1.1 实验材料

根据本次研究需求进行科学的研究流程设计，在设计的过程当中需要选择符合实验需求的材料。本次研究选择热轧模式下的2024铝合金，并且铝合金不存在包铝层。开展实验之前要执行到腐蚀之前实验样本的固溶处理，并且需要关注到实验样本处理应用的时效性。实施固溶的温度为495℃，实际的处理时间为96小时，处理的强度在460到490MPa范畴当中。实验当中应用的材料具有化学成分，其质量分数分别为1.65Mg，0.21Sl，0.06Tl，0.16Zn，4.62Cu，0.8Mn，0.26Fe，0.06Nl[1]。采取热处理的干预方式能够得到晶粒组织，研究获得试验的腐蚀样品，其常规规格为50×25×6毫米，样品外表呈现出设备加工的情况，光洁程度显示为3.2。

1.2 试验方法

将2024铝合金50块进行分组，试验样品分组进行清洗，并采取烘干的方式整理试验样品。将以上收集到的试验样品放置在不同的氛围环境当中，观察影响样本出现腐蚀情况的影响因素，研究可应用盐雾湿热设备执行腐蚀试验操作。在实验过程中需要将沉降的数据控制在60到80g/分钟的范畴之内[2]。等到腐蚀试验结束之后取出样本，采取清洗方式消除样本的腐蚀残留物质，再进行烘干操作，使用仪器量取样本腐蚀的深度。在每个实验样本的相同位置取样，样本大小为5×5×2毫米，取得样本需要进行封包，并进行打磨和电镜观察扫描，在观察样本的过程中能够发现实验样本表面的微观腐蚀情况。

2 研究结果与探讨

2.1 相对湿度对腐蚀性的影响

研究表明，不同的湿度对于2024铝合金的腐蚀情况存在明显的差异化影响，湿度越大腐蚀的坑洞深度也会呈现出更大的变化情况。针对湿度增长情况进行分析和观察能够发现，增长到100%的情况下，腐蚀的坑洞深入也会明显的增加[3]。实验研究中发现，因为湿度存在相对降低的情况可能导致实验的样本呈现出外表面的水膜厚度降低情况，将Cl-和SO2作为腐蚀性的介质会降低水膜的溶合程度，进而降低了腐蚀的速率情况。如果铝合金在湿度降低的氛围下，就会呈现出水膜的厚度提升的情况，在水膜层面当中存在的腐蚀性介质也会伴随水膜的厚度呈现出提升的情况，进而导致实验样本会出现与腐蚀性介质浓度相融合的情况，这样就会提升腐蚀的程度，而且实际的提升效率非常高。伴随水膜的厚度增加，也会呈现出氧化向阴极拓展的情况，而实际的变化效率也呈现出遭到阻碍降低的情况，腐蚀的情况会受到阴极的反应的速度影响。与此同时，腐蚀产生的物质在样本表面呈现出堆积的情况[4]。

2.2 温度对腐蚀性的影响

研究发现，腐蚀的程度会根据实验反应中存在的温度变化而改变，普遍呈现出的情况就是温度提升就会导致腐蚀的程度加深。然而，其他条件因素不发生变化，腐蚀的程度也会呈现出逐渐降低的情况，腐蚀后的坑洞情况也会发生明显的效率变化情况。在不同的环境和氛围当中，相对湿度的元素对于腐蚀试验变化的情况存在明显的影响，如果环境氛围元素呈现出上升的情况，腐蚀的坑洞深入和情况也会呈现出明显的变化幅度[5]。使用阿雷尼乌斯计算公式进行研究，能够发现温度对于化学反应具有明显的影响作用，在反应物质和生成物质扩散的过程中，会呈现出效率的变化情况。温度每上升10℃，化学反应的速度就可能发生常规温度反应效率的2到3倍作用。然而，在温度过高，就会导致水膜的溶解氧物质含量呈现出降低的情况，也会阻碍阴极反应问题。

2.3 浓度对腐蚀性的影响

腐蚀反应产生的坑洞情况会受到浓度的影响和干预，增加反应情况的现象与温度对腐蚀造成坑洞情况的影响比较类似，实际的化学反应情况会跟随腐蚀液体的浓度发生变化而变化，如果浓度增加就会呈现出增加的情况，而增加的速度会呈现出下降的情况[6]。浓度具有上升的情况主要就是为了在腐蚀试验过程中协助实验的环境反应，进而增加腐蚀的介质浓度水平。例如，在实验反应过程当中，Cl-的浓度发生变化，就会非常容易和铝合金表面的氧化膜产生吸附情况，一旦发生这样的问题就会导致实际的生产应用需求受到阻碍影响，并且会与基本反应体呈现出Al3+，或者是Al（OH）3呈现出反应的具体情况，进而影响铝合金外部出现氧化膜破损的情况，进而导致样本本身不存在保护作用，会提升基本体的溶解反应效率。

2.4 多因素综合对腐蚀性影响

在相对湿度比较高的氛围当中，温度和腐蚀导致出现的坑洞深度都会呈现出明显被影响的情况和问题。然而，如果环境中的相对湿度比较低，呈现出腐蚀坑洞影响效果就不会特别的明显。在实验反应过程当中发现，环境的温度可能对实验样品的外部水膜造成含氧量的影响，进而会导致阴极反应的速度发生变化。在同样的水膜厚度情况中，浓度高的腐蚀性液体会呈现出腐蚀介质的浓度相对较高的情况，进而影响腐蚀的水膜情况，腐蚀的程度和速度也会发生比较明显的变化情况。就相对湿度、浓度和温度进行深入分析，可以发现存在以上三种因素可能导致腐蚀造成的坑洞情况，而因为三种因素的影响也会导致腐蚀情况发生的程度更为严重，说明存在的影响性比较明显，存在协同的影响作用，在某种程度上可以相互制约，并且能够在因素相互作用的情况下产生腐蚀反应。

2.5 腐蚀外貌探讨

不同的环境氛围下产生的腐蚀情况也存在差异性，研究发现，2024铝合金在腐蚀的过程当中存在比较多晶间腐蚀情况，观察腐蚀情况能够发现样本外表呈现出圆形或者是椭圆形的纹路，纹路情况呈现出龟裂特征。出现腐蚀情况下也会偶尔出现絮状的白色腐蚀产物，长期的堆积情况会导致实验样本存在粗糙和多孔隙的情况。伴随腐蚀氛围不断变化，而且存在影响因素标准差异性，并逐渐上升。龟裂的纹路会不断的加深并拓宽，而且腐蚀导致出现的产物也会不断的增加。实验应用的样品外部也会出现粗糙程度逐渐深化的情况，并且会出现局部破损的问题。实验使用的样品铝合金需要经过热压力的处理，晶间腐蚀会根据轧的轨迹不断发展。在晶间腐蚀中存在CuAl2的沉淀物，影响出现晶界的贫铜情况发生，最终发生剥蚀情况。

3 结语

综合所述，相对的湿度对于2024铝合金的腐蚀情况存在明显的影响，腐蚀的情况与温度和浓度导致的腐蚀情况一致。另外，相对的湿度、浓度和温度对2024铝合金产生腐蚀性存在协同作用，并显现出明显的影响作用。晶间腐蚀会沿着轧的方向拓展，并造成剥蚀情况。

参考文献

[1]易奎杨.不同硅含量铝合金微弧氧化膜层的制备及耐磨耐腐蚀性能[D].哈尔滨工业大学，2016.

[2]陈思屹.ADC12铝合金上稀土钝化膜制备工艺与防腐蚀性能的研究[D].重庆大学，2016.

[3]王璐.6061-T6铝合金的耐腐蚀性能及在钢筋混凝土结构中的应用研究[D].长安大学，2016.

[4]刘园园.2024-T3铝合金表面磁控溅射沉积氧化铈基涂层的制备及耐腐蚀性能研究[D].重庆大学，2016.

[5]邱骥，帅刚，蔡嘉辉.铝合金焊接区喷射式微弧氧化陶瓷层耐腐蚀性研究[J].表面技术，2015，（12）：116-121.

[6]杨敏杰.喷射成形7055铝合金型材抗腐蚀性能研究及机理分析[D].兰州理工大学，2014.