金屬材料產生 SCC 需具備三個條件:
(1) 材料對SCC 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高點. 而在濃HNO3溶液中,鋁合金的應力腐蝕并不明顯,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
冶金因素主要包括鑄造方式、加工方式和熱處金應力腐蝕的影響, 發現陰極極化使鋁合金應力腐蝕敏感性增大, 摩擦攪拌焊接的應力腐蝕敏感性比熔焊的低.
一般認為經適當處理的6061-T6和3004鋁合金不會出現 SCC.冶金因素的不同改變了鋁合金表面膜的類型,并造成鋁合金內部組織的不同和晶體結構的變化, 從而影響了鋁合金的電化學行為和力學行為, 導致鋁合金應力腐蝕敏感性不同.
3 、應力因素
應力因素主要包括載荷類型、載荷大小、加載方向、加載速度等.就SCC而言,應力方向必須與晶界相垂直,以便能夠使其分離.產生應力腐蝕的關鍵因素之一就是要有應力作用.而不同的應力作用會產生不同的效果, 交變應力和環境共同作用產生腐蝕疲勞, 它和固定應力產生的應力腐蝕破裂通常有明顯區別. 通常腐蝕疲勞比應力腐蝕產生的后果更嚴重. 此外, 加載速度的不同也會影響鋁合金應力腐蝕的敏感性.
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