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. 冶金因素
冶金因素主要(yao)包(bao)括鑄造方式、加工(gong)方式和熱處金應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)影響,發(fa)現陰(yin)極極化(hua)使鋁合金應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性增大,摩擦攪拌焊接(jie)的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性比(bi)熔焊的(de)低。 一般認為經適(shi)當(dang)處理的(de)6061-T6和3004鋁合金不(bu)(bu)會出現應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)。冶金因素的(de)不(bu)(bu)同改(gai)變了鋁合金表(biao)面膜的(de)類型(xing),并造成鋁合金內部組織的(de)不(bu)(bu)同和晶體結構的(de)變化(hua),從而影響了鋁合金的(de)電化(hua)學(xue)行為和力(li)(li)(li)學(xue)行為,導致(zhi)鋁合金應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性不(bu)(bu)同。
3. 應力因素
應力因素主要包括載荷類(lei)型(xing)、載荷大小(xiao)、加載方(fang)向、加載速(su)度(du)等(deng)。就應力腐蝕(shi)而(er)言(yan),應(ying)力(li)(li)(li)方向必須與(yu)晶界相垂(chui)直,以(yi)便能夠使其(qi)分(fen)離。產(chan)(chan)(chan)生應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕的(de)關鍵因素之一就是要(yao)有(you)應(ying)力(li)(li)(li)作(zuo)用。 而(er)不(bu)同(tong)的(de)應(ying)力(li)(li)(li)作(zuo)用會產(chan)(chan)(chan)生不(bu)同(tong)的(de)效果(guo),交(jiao)變應(ying)力(li)(li)(li)和(he)環(huan)境共同(tong)作(zuo)用產(chan)(chan)(chan)生腐蝕疲勞,它(ta)和(he)固(gu)定應(ying)力(li)(li)(li)產(chan)(chan)(chan)生的(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕破裂通常有(you)明顯區(qu)別。通常腐蝕疲勞比應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕產(chan)(chan)(chan)生的(de)后果(guo)更嚴重(zhong)。此外,加載速度(du)的(de)不(bu)同(tong)也會影響鋁合金應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕的(de)敏感性。

