鋁及其合金除了在少數介質中呈現全面腐蝕，如堿溶液和磷酸溶液外，一般都發(fā)生局部腐蝕。常見的腐蝕形態(tài)：點腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、絲狀腐蝕、層狀腐蝕、應力腐蝕形裂與腐蝕疲勞等，這些腐蝕形態(tài)在船舶艦艇與海洋設施中都可能發(fā)生。

　　鋁合金的應力腐蝕形裂與腐蝕疲勞是在應力（拉應力或交變應力）與腐蝕聯合作用下發(fā)生的破壞，比較多見于高強度鋁合金。由于破壞發(fā)生比較突然，大多發(fā)生在受力的結構中，具有極大的瞬間破壞危險，引起學術界和工程界的廣泛興趣并進行了比較細致深入的研究，形成了從實驗研究到機里探討等大量著作。

　　點腐蝕

　　點蝕又稱孔蝕，是在金屬中產生針狀、點狀、小孔狀的一種極為局部的腐蝕形態(tài)，它是陽極反應的一種獨特形式。點蝕最早是由局部電池引起的，隨著時間延長，點蝕速度逐漸放慢。工業(yè)純鋁即1XXX系合金對點蝕有很高的抵抗能力，含有少量Cu的3003合金也有良好的抗蝕性。工業(yè)純鋁的點蝕速度隨其純度的提高而下降，特別是當其Fe、Cu含量低時；Al-Mg系的5XXX合金也有良好的抗點蝕性能，它們的艦船與海洋設施中用得較多，故可稱為海洋變形鋁合金。Al-Mg-Si系6XXX合金既有點蝕傾向又有晶間腐蝕傾向。硬鋁和超硬鋁薄板應包覆鋁與Al-Zn-Mg合金，以防點蝕。

　　鋁及鋁合金的點蝕程度隨介質不同而異，田園大氣比工業(yè)大氣和海洋大氣中的輕，水中產生的點蝕比大氣中的嚴重，材料表面狀態(tài)不同點蝕程度也不同，有包鋁層的合金的點蝕比未包鋁合金的輕得多。

　　在大氣、淡水、海水以及中性水溶液中都會發(fā)生點腐蝕，嚴重的點蝕可導致穿孔。幸運的是腐蝕孔達到一定深度會停止發(fā)展。鋁的抗蝕性比鋼及鍍鋅鋼的高得多，鋼會一直腐蝕下去，而鍍鋅鋼在鍍鋅層破壞后會加速劇烈地腐蝕。點蝕程度還與介質及合金有關。實驗證明，鋁合金點腐蝕介質中還必須存在破壞局部鈍態(tài)的陰離子，如氯離子、氟離子等。從鋁合金系來看，高純鋁不易發(fā)生點腐蝕，含銅的鋁合金對點腐蝕最敏感、而3XXX系及5XXX系合金有相當強的耐點蝕性能。

　　晶間腐蝕

　　晶間腐蝕是沿著金屬晶粒邊界發(fā)生的選擇性腐蝕。晶界是金屬晶粒間的錯接區(qū)，是高能區(qū)，有更強的化學活性，因而晶界大都比晶粒腐蝕得快，若晶界明顯地活潑得多，就會發(fā)生晶間腐蝕。

　　2XXX系合金如2024在人工時效時，晶間有CuAl2沉淀，在晶粒邊界形成貧Cu區(qū)域，該區(qū)電位最負，于是腐蝕沿著晶界貧Cu區(qū)進行，形成晶間腐蝕。7XXX系合金固溶處理后為均勻的固溶體，在經過具有晶間腐蝕傾向的人工時效處理后，晶間會沉淀電位為-0.86V的MgZn2，在晶粒邊界形成電位為-0.57V的合金元素（Mg和Zn）區(qū)，而晶粒本身為固溶體，其電位為-0.68V。顯然，由于MgZn2的電位最負，于是腐蝕沿著晶間進行。

　　由于晶間腐蝕發(fā)生在金屬內部，往往不易發(fā)現而會突然引起結構破壞，甚至造成重大事故。1981年8月，中國臺灣省有一架波音737貨運飛機在一次高空飛行中因晶間腐蝕而失事，事后檢查發(fā)現，該機因常用于運輸活魚和海產品，使機身鋁結構發(fā)生了嚴重的晶間腐蝕。

　　工業(yè)純鋁在大氣、淡水及中性溶液中發(fā)生點蝕，不產生晶間腐蝕；3XXX系合金和形成Mg2Si外無過剩Si的6XXX系合金無晶間腐蝕傾向，因為MnAl6相和Mg2Si相各與其固溶體的電位相近，若有過剩Si存在則有晶間腐蝕敏感性。

　　Al-Cu、Al-Cu-Mg、Al-Zn-Mg、Al-Zn-Mg-Cu、Mg含量＞3%的Al-Mg系合金有晶間腐蝕傾向。熱處理不當時，在晶界上有CuAl2、AlxCuxMg、MgZn2、Al2ZnxMg、Mg2Al3等相沉淀，它們的電位與晶粒本身及晶界電位相差較大，形成微電池，引起晶間腐蝕。在含Cu的合金中，Al2Cu為陰極，晶界附近貧Cu區(qū)為陽極，發(fā)生溶解。

　　可以通過材料的加工工藝、熱處理參數的合理搭配與選擇，以及控制引起晶間腐蝕的合金元素含量，能有效地控制晶間敏性程度或甚至消除。例如2A12合金板材的最佳人工時效規(guī)范為190℃/（6h~12h）；型材的為190℃/（6h~12h）；2A16合金板材的為190℃/18h或210℃/12h；2A10合金線材的為75℃/24h；2A16合金線材的為190℃/18h。

　　2A12-T4合金經190℃/12h人工時效后，再在125℃~170℃長時間穩(wěn)定化處理或在200℃以上穩(wěn)定化處理，可以消除晶間腐蝕；2A16合金經190℃/18h人工時效和穩(wěn)定化處理可以消除晶間腐蝕敏感性；2A06-T4合金材料經200℃、250℃或300℃穩(wěn)定化處理后無晶間腐蝕傾向。

更新日期：2018-04-06

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