哪些铝合金容易发生晶间腐蚀？应该如何防范？

 

        生锈、穿孔、表面坑洼……你以为腐蚀总是“有迹可循”？事实上，如果说“金属疲劳”是材料的慢性病，那么“晶间腐蚀”就是突发性心梗。没有前兆，没有表面症状，却可能在一次关键的承重中瞬间崩溃。

 

        作为一种轻质、耐腐蚀、性能优异的材料，铝合金已被广泛应用于航空航天、交通运输、建筑、医疗等多个领域。随着市场占有率的不断提升，铝合金材料的安全缺陷问题也日益凸显。今天我们就来聊聊铝合金晶间腐蚀。

 

铝合金晶间腐蚀的原理是什么？

        当铝合金中Al-Mg-Si-Cu等合金元素的析出相在晶界处溶解，会形成阳极性质的晶界析出相与铝基体之间存在腐蚀电位差，形成电偶腐蚀。这种效应创造了更易腐蚀的闭塞环境，导致连续的晶间腐蚀通道形成。

 

 

哪些铝合金容易发生晶间腐蚀？

        • 2xxx系列 (Al-Cu系)： 如2014, 2024等，对晶间腐蚀非常敏感。

        • 5xxx系列 (Al-Mg系)： 当镁含量较高（>3-3.5%）且长时间在中等温度（如60-200°C）下服役时，晶界会连续析出β相（Al₃Mg₂）。该相电位非常负，会作为阳极被溶解，导致晶间腐蚀。这种现象也称为“敏化”（Sensitization）。

        • 6xxx系列 (Al-Mg-Si系) 如6061、6063，通常对晶间腐蚀不敏感，除非热处理非常不当。

        • 7xxx系列 (Al-Zn-Mg-Cu系)： 如7075等超高强度铝合金，也非常敏感。

 

 

如何检测晶间腐蚀性能？

        依据GB/T 7998-2023标准，对2、5、6、7系铝合金产品，常用以下两种方法检测铝合金抗晶间腐蚀性能：

图片来源于GB/T 7998-2023标准

 

        1.腐蚀深度法

        • 试样主变形方向加工并预处理

        • 2、6、7系铝合金使用NaCl-H₂O₂溶液，30℃腐蚀6小时；5系使用NaCl-HCl溶液，30℃腐蚀24小时。

 

 

        腐蚀后，通过金相显微镜观察网状晶界，测量最大腐蚀深度。

 

 

        • 根据腐蚀深度，抗晶间腐蚀能力分为1级（最强）至5级（最弱）。

 

        2.质量损失法

        • 测量试样腐蚀前后质量变化。

        • 单位表面积质量损失越小，抗腐蚀能力越强。

        • 当质量损失在15-25 mg/cm²范围时，需进一步金相检查确认。

 

图片来源于GB/T 7998-2023标准

 

CTI华测检测教你如何预防晶间腐蚀？

        • 科学选材：根据使用环境合理选择材料牌号。

       ; • 环境控制：避免长期处于高温、高湿、酸碱环境。

        • 定期更换：及时更换达到使用寿命的材料。

        • 工艺优化：热处理中抑制合金相沿晶界析出。

        • 成分控制：合理控制Al-Mg-Si-Cu等元素含量。

        • 表面防护：采用防腐涂层有效阻断腐蚀发生。

 

        晶间腐蚀虽隐蔽，却可防可控。科学选材、规范检测、合理维护，可以保障铝合金材料的长久安全使用。切勿让这个“隐形杀手”危及您的设备和工程安全！定期进行专业检测是发现晶间腐蚀的有效手段！请选择有资质的检测机构为您的材料安全保驾护航。

 

END