铝材的耐腐蚀性能

原创 胡伟明  2020-09-29 20:56:00  阅读 327 次 评论 0 条
摘要:

介质中的耐蚀性铝在浓硝酸和醋酸中具有良好的化学稳定性,除在沸腾状态下的0.25%~95%醋酸及100%醋酸之外,几乎都是耐腐蚀的。铝在稀硫酸和发烟硫酸中稳定,而在中等和高浓度硫酸中不稳定。铝在硫酸盐溶液中稳定,在具有氧化性阴离子的盐水,如硝酸盐、铬酸盐和重铬酸盐的溶液中尤为稳定。铝在许多有机介质中有优良的耐腐蚀性,特别不会使食物中毒,不沾污和改变物品的颜色。由于铝的电位非常低,它和正电性的金属(Cu、Fe、Ni、Sn等)及其合金接触时,铝的腐蚀就大为增加。当铝中正电性金属杂质含量增加时,其耐腐蚀

介质中的耐蚀性

铝在浓硝酸和醋酸中具有良好的化学稳定性,除在沸腾状态下的0.25%~95%醋酸及100%醋酸之外,几乎都是耐腐蚀的。

铝在稀硫酸和发烟硫酸中稳定,而在中等和高浓度硫酸中不稳定。

铝在硫酸盐溶液中稳定,在具有氧化性阴离子的盐水,如硝酸盐、铬酸盐和重铬酸盐的溶液中尤为稳定。

铝在许多有机介质中有优良的耐腐蚀性,特别不会使食物中毒,不沾污和改变物品的颜色。

由于铝的电位非常低,它和正电性的金属(Cu、Fe、Ni、Sn等)及其合金接触时,铝的腐蚀就大为增加。当铝中正电性金属杂质含量增加时,其耐腐蚀性能强烈下降,所以当要求具有最大的耐蚀性时,应选用最纯的铝。

铝镁合金对海水的耐腐蚀性比纯铝好,而对其他介质一般都没有纯铝好。铝锰合金3003在蒸馏水或在3% NaCl+ 1%H2O2中耐腐蚀性优于铝镁合金,也优于工业纯铝,在其他介质中与工业纯铝差别不大。

铝的保护膜具有两性特征,既溶解在非氧化性的强酸中,又特别容易溶解在碱中。因此在非氧化性强酸中,特别在碱性介质中,铝就活化,不耐腐蚀。铝在碱及碱溶液中完全不稳定。

铝对破坏钝化膜的F-、Cl-、Br-、I-非常灵敏,特别在酸性介质中。相反,铬酸盐或重铬酸盐型的氧化性离子以及可溶的硅酸盐及氟硅酸盐是铝的有效的缓蚀剂。铝在硝酸中,当浓度大于30%时腐蚀速率随浓度增加而减少,如温度愈低则其腐蚀就愈少。但当有Cl-存在时,铝在硝酸中的腐蚀就强烈地增加。

在盐酸溶液中铝及其合金不稳定,氯化物及其他的卤化物能破坏铝的保护膜。因此,在含有氯化物的溶液中,铝的稳定性有所降低。

影响腐蚀的因素

1)电偶腐蚀

由于铝的电位非常低,它与正电性金属(Cu、Pt、Fe、Ni、Sn等)及其合金接触时,在电解作用下会产生电偶腐蚀。因此应将正电金属及其合金涂油漆或采取相应防护措施。

2)变形和内应力对腐蚀的影响

铝材在弯制、冲压和焊接过程中均有不同程度的变形,从而留存残余应力。操作时又在不同载荷作用下产生相关的应力。这些应力的作用会加速铝的腐蚀,所以在制造过程中应尽量减少变形或消除残余应力。

3)铝材表面状态对腐蚀的影响

铝材表面如存在划伤、裂缝等缺陷,容易形成浓差电池,加速腐蚀。因此在加工过程中应注意保护好铝材表面。

4)焊接方法与结构对腐蚀的影响

气焊容易产生夹杂、气孔、裂缝等缺陷,耐蚀性差,而氩弧焊能较好地避免以上缺陷。

5)介质冲击、磨损对腐蚀的影响

高速流体冲击引起磨损将破坏铝表面已形成的致密的氧化铝保护膜,对耐腐蚀极为不利,因此应采用适当防护措施。

6)保温材料对腐蚀的影响

石棉类制品都带有碱性,而铝对碱是不耐腐蚀的,因此不宜做铝的保温材料。铝设备的保温或衬垫应采用中性材料。


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