铝和铝合金的腐蚀及其影响因素的评述.docx

2 0 1 2 年 6 月SHANGHAI NONFERROUS METALS 2 0 1 2 年 6 月 SHANGHAI NONFERROUS METALS June，2012 文章编号:1005 － 2046( 2012) 02－ 0089－ 07 铝和铝合金的腐蚀及其影响因素的评述 黄元伟 ( 上海华锋材料科技研究院，上海 201203) 摘 要: 对铝和铝合金在各种介质中的腐蚀行为、腐蚀性能和影响因素进行了综合评论，通过 讨论分析，以探讨增强铝和铝合金耐腐蚀性能的有效途径。 关键词: 铝和铝合金; 腐蚀; 点腐蚀; 耐腐蚀; 影响因素 中图分类号: TG146． 2 + 1 文献标识码: A Review on Corrosion of Aluminum and Aluminum Alloys and the Influencing Factors HUANG Yuan-wei ( Shanghai Huafon Material Technology Institute，Shanghai 201203，China) Abstract: This paper is a comprehensive review on the corrosion behaviors，corrosion resistance and the influencing factors of aluminum and aluminum alloys in various media． Effective ways to increase the corrosion resistance of aluminum and aluminum alloys will be explored through discussion and analysis． Key words: aluminum and aluminum alloys; influencing factors corrosion; pit corrosion; corrosion resistance; 空气中极易氧化，表面生成极薄的致密的氧化膜 ( Al2 O3 或 Al2 O3 ·H2 O 等) ，这层膜牢固地附着在 铝的表面上，而且一旦膜被破坏还能很快地修复， 使氧化膜可以“自愈”，所以铝和铝合金在许多介 质中有良好的耐蚀性。 铝在腐蚀性介质中的电化学行为可以通过铝 前 言 0 铝和铝合金在大气和淡水中表现出优良的耐 蚀性，但在实际使用中常常会出现腐蚀，在有些环 境介质中还会出现点蚀、晶间腐蚀、剥蚀和应力腐 蚀等局部腐蚀，影响其性能和使用寿命。 ［1］ 的电位-pH 平衡图( 图 1) 来进行分析讨论 。 1 铝和铝合金的耐腐蚀性能 铝是比较活泼的金属，其标准电极电位很负， 从图 1 可 知，在 水 溶 液 中，当 电 极 电 位 在 － 1． 66V以下时，铝位于免蚀区，不发生腐蚀。在 免蚀区以上，有腐蚀区和钝化区，这与介质的 pH 有关。当 pH = 4． 5 ～ 8． 5 之间时，铝处于钝化区， 为 1． 67V。因此，它在热力学上是不稳定的。但 由于铝的钝化倾向大，铝和氧的亲和力很强，它在 收稿日期: 2011-12-29 作者简介: 黄元伟 ( 1940-) ，男，浙江金华人，研究员，主要从事金属材料和金属腐蚀与防护的研究。 Tel: 021E-mail: jameshuangyu@ yeah． net。 90上 海 有色 金 属第 33 卷在铝的表面能生成钝化膜，使铝具有很好的耐蚀性。而当 pH ＜ 4． 5 时，为酸性 90 上 海 有 色 金 属 第 33 卷 在铝的表面能生成钝化膜，使铝具有很好的耐蚀 性。而当 pH ＜ 4． 5 时，为酸性腐蚀区; 而 pH ＞ 8． 5时，为碱性腐蚀区［2］。 化膜的厚度约为 2． 5 ～ 5μm，阳极氧化膜甚至可达 250μm，以获得装饰、耐蚀、耐磨等优良性能。 铝在各种不同介质中的耐蚀性［1-4］ 表 1 介质 铝的腐蚀性能 大气 耐蚀 淡水 硝酸 ( ＜ 10% 或 ＞ 80% ) 稀硫酸 发烟硫酸 醋酸 溶剂 硫酸盐 铬酸盐 硝酸盐 重铬酸盐 海洋大气 海水 盐水 盐酸 硫酸 ( 中等或高浓度) 硝酸 ( 10% ～ 80% ) 氢氟酸 磷酸 碱 卤素元素的盐溶液 氯化醋酸 蚁酸 草酸 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 耐蚀 可能出现局部腐蚀 出现点蚀等局部腐蚀 出现点蚀等局部腐蚀 腐蚀 图 1 铝的电位-pH 平衡图 在大气和淡水中，铝一般位于钝化区，空气中 的氧或溶解在水