6063铝型材表面斑点腐蚀的成因及维护探究

2019-01-04 01:19李耀汉
中国金属通报 2019年1期
关键词:铝型材型材斑点

李耀汉

(佛山市质量计量监督检测中心,广东 佛山 528000)

6063铝型材在工业生产期间,因为在得到阳极氧化后,未能够采取合理的工艺处理,导致6063铝型材表面存在一定的腐蚀情况,而斑点腐蚀则比较常见。而想要确保6063铝型材的质量,那么就一定要找到形成斑点腐蚀的原因,然后制定出预防6063铝型材表面斑点腐蚀的有效方案,那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。

1 6063铝型材表面斑点腐蚀的本质

1.1 斑点腐蚀的本质分析

通过对遭到腐蚀的6063铝型材的表面进行分析能够了解到,之所以会具有斑点缺陷,原因在于很多的残留物的破坏而所形成的腐蚀坑,而想要确保Mg元素在6063铝型材表面能够构成Mg2Si,在对合金进行搭配的过程中,会采用人工形式,不过会造成Si元素过剩的情况,合金晶粒就也会变得更细,而且热处理效果也会十分显著。不过Si元素过剩一定要保持在合适的范围里,否则就会导致6063铝型材的质量下降,如果更为严重的话,还会造成铝合金塑性降低,以及6063铝型材表面抗腐蚀性能力的降低。

1.2 斑点腐蚀成因分析

通过研究后发现,之所以会出现斑点腐蚀的情况,主要是因为预处理期间的碱洗温度以及时间,6063铝型材表面的合金主要包括铁以及锌这两种元素,它们会和合金形成挤压的状态,从而导致6063铝型材的表面发生斑点腐蚀的情况,而挤压情况会给6063铝型材工艺形成出非常好的效果,同时还能够决定腐蚀的程度以及和所有合金元素在分布方面的关系。通过研究能够了解到,6063铝型材表面要是具有很粗的挤压条纹,那么6063铝型材表面斑点腐蚀的覆盖范围就会体现出明确的方向性,而且在挤压条纹的范围内也具有明显的阻力,此时6063铝型材金属晶格就会出现畸形,而为了维持6063铝型材表面的平稳性,那么位于此部位的晶体就会出现问题,这样一来就会导致6063铝型材表面出现斑点腐蚀。

2 斑点腐蚀的生成机理分析

6063属于AL-Mg-Si系合金,而Mg2Si属于时效强化相。而想要加强合金强度,在生产期间普遍会采用的Si元素,不过却会出现Si元素过剩的情况,而且多出来的Si元素会转变成游离Si、FeSiAl相粒子。

如果粒子没有得到合理的热处理,那么就会造成和FeAl3、Mg2Si粒子同时在晶界处偏聚,如此一来就会形成点蚀源,而通过腐蚀学的相关内容能够了解到,阴极质点附近的阳级铝会第一个受到腐蚀,然后形成Al3+,并逐渐的会覆盖阴极,同时溶液里的OH会逐渐的覆盖阳极,这样就能够在阴阳极中构成白色絮状的Al(OH)3,等到干涸以后,铝材的表面就会形成白色斑点,这也就是通常叫做的斑点腐蚀。而有关的方程式为:

AIl→Al3+3e(阳极);Al3+3oH-→Al(OH)3

3 6063铝型材表面斑点腐蚀的维护措施

3.1 过剩Si元素的影响分析

通过对6063铝型材的成分表的研究中能够了解到,若想确保镁元素能够转化成MgSi,那么6063铝型材在制造期间就要采用人工的形式来使Si元素出现过剩的情况,根据上面的介绍我们能够了解到,要是Si过量,那么就会造成6063铝型材具有副作用,所以在融入过剩部分的Si的时候,一定要遵循适当的原则。

融入6063铝型材的硅元素,不但能够加强其表面力学性能,同时还可以提高6063铝型材的耐腐蚀性,而且会在晶界处形成游离状态的硅元素。

而这样就能够看出,6063铝型材表面之所以会出现斑点腐蚀,和出现过剩的硅元素有着直接的联系,在通过大量的试验后得出结论,要是6063铝型材表面没有大量的过剩硅元素,那么其就不大可能发生腐蚀的现象,而如果反过来的话,尽管耐腐蚀能力会得到加强,不过在后面的工业处理工作中会存在一定的不完善性。

所以抗腐蚀的具体方式为:在进行工业生产的时候,要掌控好6063铝型材里所包括的镁、硅元素的质量元素,而在通过分析后能够了解到,镁硅之间的元素质量比是1.73,不过若想确保6063铝型材的抗腐蚀能力,那么最好能够将两者的质量比保持在1.5,如此一来就可以确保硅元素过剩量保持在规定的范围。

比如,一个工厂在制造磨砂料期间,觉得要少采用镁以及硅这两种元素,通常会保持在1-1.3之间,而之所以会如此,主要是认为存在很多能够让6063铝型材形成砂状表面的硅元素;而要是制造光亮材、着色材的话,那么就要将镁以及硅这两种元素保持在1.5-1.7左右,这主要是因为如果没有较多的过剩硅的话,那么型材就能够具有将强的抗腐蚀性,从而让表面达到理想的光亮效果。

3.2 挤压工艺的影响分析

6063铝型材表面合金具备很好的抗挤压性,要是其属于实心型材,那么挤压速度能够达到20米/分-50米/分之间,不过想要更好的提高6063铝型材的均匀效果,那么最好让速度不小于30米/分。

在挤压6063铝型材的时候,一定要保持好温度,通常情况下温度最好是480℃。

所以,在6063铝型材合金元素中,镁和硅能够占到1.0%,由于6063铝型材的挤压温度在达到500℃的情况下,Mg2Si在里面的固浓度仅为1.05%,而如果合金元素非常多的话,那么就会造成在淬火状态下Mg2Si无法融合到基体,而且还会存在很多的末溶解Mg2Si相,其不但不会提高合金的强度,反倒还会降低型材表面的处理性能,这样一来就会导致型材的氧化、着色等无法达到理想的效果。

挤压工艺对6063铝型材的力学性能会起到重要的作用,相关研究人员希望通过提高6063铝型材的强度,来加强6063铝型材表面的质量,所以在对6063铝型材采取挤压工艺的是过程中,绝不允许采用相同的挤压工艺参数,而通过上面的分析能够了解到,如果6063铝型材挤压的速度能够达到37米/分的话,那么6063铝型材表面会达到理想的力学性能,而且所相对的温度则能够达到510℃,并由此能够得知,想要确保6063铝型材在生产期间不会出现斑点腐蚀的现象,那么最好在进行铸锭期间,把温度保持在480℃上下,然后挤压速度控制在30米/分,如此一来,6063刚型材出口的温度就能够具有510℃。

4 结束语

由于相关工作人员对6063铝型材加强了研究力度,因此使得对其表面的抗斑点腐蚀能力得到了进一步的加强。而此种状况的出现和硅元素过剩有着直接的关系,所以在今后的工作中,要掌握好6063铝型材生产的实际状况,同时对硅元素过剩的情况以及挤压温度进行有效的控制,确保6063铝型材出口的温度能够保持在510度上下,这样一来就能够加强6063铝型材表面的耐腐蚀能力。

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