時間:2014-10-13 11:11　來源:正航儀器　作者:正航網(wǎng)絡(luò)　

 
 
 
一、加速腐蝕試驗件的定性觀察及現(xiàn)象分析
剛從試驗箱中取出的試件表面有一層鹽霧沉積，除干凈表層的沉積鹽霧，觀察試件表面腐蝕形態(tài)，與文獻(xiàn)沿海濕熱地區(qū)鋁合金大氣腐蝕形態(tài)完全吻合。將腐蝕產(chǎn)物沖洗干凈，并對試件進(jìn)行干燥后再觀察發(fā)現(xiàn)：
1)短時間的腐蝕試件表面分布有較均勻的細(xì)小點蝕坑，隨著腐蝕時間的增長，點蝕坑的深度及直徑都有增大。
2)對中間時間段的腐蝕試件觀察發(fā)現(xiàn)，點蝕坑周圍小區(qū)域內(nèi)的金屬仍然光亮。大一些的點蝕坑周圍未腐蝕的區(qū)域也相對大一些，由此也可說明鋁合金的腐蝕為陽極溶解型，蝕坑周圍區(qū)域為陰極受到保護(hù)，蝕坑內(nèi)部為陽極加速腐蝕。腐蝕時間再延長后，點蝕坑繼續(xù)增大，周圍光亮區(qū)消失，取而代之的是停止發(fā)展的小點蝕坑。
3)與短時間的腐蝕試件相比，長期腐蝕試件上一些微小的點蝕坑發(fā)展緩慢或停止，腐蝕過程集中在一些大點蝕坑上，點蝕坑的分布密度相對較小，即蝕坑數(shù)量減小，但是坑半徑及深度都有大幅增加。分析原因為原有的較多鄰近的小蝕坑發(fā)展連通，最后匯聚成為大的點蝕坑快速腐蝕，而個別小點蝕坑位于大點蝕坑電化學(xué)過程的陰極，處于受保護(hù)狀態(tài)腐蝕發(fā)展緩慢停止。
4)從試件加工端面觀察腐蝕情況，長期的腐蝕試件腐蝕沿縱向和橫向發(fā)展(扁平晶粒晶界方向)，腐蝕痕跡狹長。
從上述觀察結(jié)果中可以看出，此種高強(qiáng)度鋁合金材料的加速腐蝕是從點蝕開始的，隨腐蝕時間的延長，發(fā)展成為晶間腐蝕。該試驗中腐蝕發(fā)展的過程與大氣腐蝕_2 J及其他加速腐蝕試驗腐蝕發(fā)展過程基本一致，由此可說明該加速方法的可靠性。
二、加速腐蝕試件的定量分析
1、腐蝕失重的測定
圖2給出7075．T6合金腐蝕失蘑隨時間的變化規(guī)律，并與國產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金的鹽霧加速試驗腐蝕失重相比較，圖中實線為失重趨勢線。國產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金LC,4在化學(xué)成分及力學(xué)性能方面都與7075合金非常相近。參考文獻(xiàn)中使用的加速環(huán)境為酸性鹽霧間歇式噴霧，本文使用了酸性鹽霧連續(xù)噴霧方式。從圖中可以看出，兩種加速方式的平均失重在腐蝕起始的短期內(nèi)差別較大，腐蝕一段時間后，腐蝕失重量在大小與發(fā)展趨勢上都趨于一致。究其原因可能在于，①在鹽霧腐蝕剛開始的短期內(nèi)，因連續(xù)噴霧與問歇噴霧這兩種加速方法的差別，造成試驗件所處腐蝕環(huán)境的差異，使腐蝕速度有所不同。②經(jīng)過較長的一段時間噴霧后，試件表面形成了一層鹽霧沉積。當(dāng)噴霧間歇停止時，試驗箱仍保持不變的箱內(nèi)溫度及較高的相對濕度，由于試件表面的鹽霧沉積，使得緊貼試件表面的小環(huán)境與噴霧時相比變化不大，進(jìn)而兩種加速方法規(guī)律趨于一致。
從圖中還可看出，連續(xù)噴霧加速腐蝕試驗，失重變化趨勢接近直線關(guān)系，即腐蝕速率較間歇式噴霧能更快達(dá)到穩(wěn)定值，所以能使加速腐蝕試驗的加速關(guān)系更簡單。
 
 
 
 
 
 
2、腐蝕試件力學(xué)性能的測定
與以往一些預(yù)腐蝕試件的力學(xué)性能試驗不同，本文的力學(xué)性能試驗試驗件的尺寸使用鹽腐蝕前的測量值，并與未腐蝕試件的力學(xué)性能參數(shù)相比較，以確定腐蝕對試件力學(xué)性能參數(shù)的影響。力學(xué)性能下降如圖3所示，可以看出腐蝕試件的屈服極限和強(qiáng)度極限均有明顯下降，圖中直線為力學(xué)性能下降趨勢線。
 


 
 
借用損傷力學(xué)中反映缺陷的損傷變量D，它反映結(jié)構(gòu)件因力學(xué)或化學(xué)等因素造成的承載能力的下降(有效承載面積減小)，損傷變量D可表達(dá)為A為損傷材料的有效承載面積，為無材料的有效承載面積。由強(qiáng)度的下降反推承載面積的下降，從而得到鹽霧加速腐蝕試件的損傷發(fā)展如圖4所示，同中直線為損傷發(fā)展趨勢線。損傷力學(xué)已有二、三十年的研究歷史，近年來在靜力學(xué)及疲勞工程問題等方面得到了廣泛應(yīng)用。損傷變量D能很好地反映材料性能的惡化情況，在加速腐蝕的研究中可以使用損傷變量D作為加速指標(biāo)，建立當(dāng)量加速關(guān)系，即要求短期的加速腐蝕試驗與長期的大氣環(huán)境腐蝕試驗對構(gòu)件造成的腐蝕損傷量等效。
 
 
 
 
三、結(jié)論
1)用5％的NaC1溶液(冰醋酸調(diào)節(jié)pH值到3．0)對高強(qiáng)度鋁合金7075進(jìn)行連續(xù)鹽霧腐蝕試驗。測量該試驗的腐蝕失重，并與相關(guān)加速試驗進(jìn)行比較，本加速試驗表現(xiàn)出較好的腐蝕速率穩(wěn)定性。對外廠大氣腐蝕試驗有很好的加速模擬。
2)對腐蝕試件進(jìn)行力學(xué)性能試驗。試驗件經(jīng)過腐蝕后，屈服強(qiáng)度以及強(qiáng)度極限都有明顯下降。腐蝕失再、強(qiáng)度下降以及損傷發(fā)展都呈現(xiàn)出線性變化，說明腐蝕量與強(qiáng)度下降之間有對應(yīng)的比例關(guān)系。從損傷等效的角度建立當(dāng)量加速關(guān)系，將有利于腐蝕對構(gòu)件力學(xué)性能(靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度)影響的研究。http://www.zhoushanhy.com.cn