金屬材料產生應力(li)腐蝕需具備三個條件:1. 材料對應力腐蝕敏感;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最高點。而在濃HNO3溶液中,鋁合金應力腐蝕并不明顯,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(jin)(jin)因(yin)(yin)素主要包(bao)括鑄造方式、加(jia)工(gong)方式和(he)熱處金(jin)(jin)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)影(ying)響(xiang),發現(xian)陰極極化使鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性增(zeng)大,摩擦攪拌(ban)焊接的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性比熔焊的(de)(de)低。 一(yi)般認為經適當(dang)處理的(de)(de)6061-T6和(he)3004鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)不(bu)會出現(xian)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)。冶金(jin)(jin)因(yin)(yin)素的(de)(de)不(bu)同改變了鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)表(biao)面(mian)膜的(de)(de)類型,并造成鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)內(nei)部組織(zhi)的(de)(de)不(bu)同和(he)晶(jing)體結(jie)構的(de)(de)變化,從而影(ying)響(xiang)了鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)電化學行(xing)為和(he)力(li)(li)(li)學行(xing)為,導致(zhi)鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)性不(bu)同。
3. 應力(li)因素
應力因素主要包括載(zai)荷(he)類型(xing)、載(zai)荷(he)大小、加載(zai)方向(xiang)、加載(zai)速度等(deng)。就應力(li)腐(fu)蝕而(er)言(yan),應(ying)力(li)方向必(bi)須與晶界相垂直,以便能夠(gou)使(shi)其分(fen)離(li)。產(chan)(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)關鍵因素之一(yi)就是要有應(ying)力(li)作用(yong)。 而(er)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)作用(yong)會(hui)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)效果,交變應(ying)力(li)和環(huan)境共同(tong)作用(yong)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)腐(fu)蝕(shi)疲勞,它和固定應(ying)力(li)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)破(po)裂通常(chang)有明顯區別。通常(chang)腐(fu)蝕(shi)疲勞比應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)后果更(geng)嚴(yan)重(zhong)。此外,加(jia)載速(su)度的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)也會(hui)影響鋁合金應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)敏感性。

