李耀漢
(佛山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測中心,廣東 佛山 528000)
6063鋁型材在工業(yè)生產(chǎn)期間,因為在得到陽極氧化后,未能夠采取合理的工藝處理,導(dǎo)致6063鋁型材表面存在一定的腐蝕情況,而斑點腐蝕則比較常見。而想要確保6063鋁型材的質(zhì)量,那么就一定要找到形成斑點腐蝕的原因,然后制定出預(yù)防6063鋁型材表面斑點腐蝕的有效方案,那么下面我們就來具體的討論一下相關(guān)的話題。
通過對遭到腐蝕的6063鋁型材的表面進(jìn)行分析能夠了解到,之所以會具有斑點缺陷,原因在于很多的殘留物的破壞而所形成的腐蝕坑,而想要確保Mg元素在6063鋁型材表面能夠構(gòu)成Mg2Si,在對合金進(jìn)行搭配的過程中,會采用人工形式,不過會造成Si元素過剩的情況,合金晶粒就也會變得更細(xì),而且熱處理效果也會十分顯著。不過Si元素過剩一定要保持在合適的范圍里,否則就會導(dǎo)致6063鋁型材的質(zhì)量下降,如果更為嚴(yán)重的話,還會造成鋁合金塑性降低,以及6063鋁型材表面抗腐蝕性能力的降低。
通過研究后發(fā)現(xiàn),之所以會出現(xiàn)斑點腐蝕的情況,主要是因為預(yù)處理期間的堿洗溫度以及時間,6063鋁型材表面的合金主要包括鐵以及鋅這兩種元素,它們會和合金形成擠壓的狀態(tài),從而導(dǎo)致6063鋁型材的表面發(fā)生斑點腐蝕的情況,而擠壓情況會給6063鋁型材工藝形成出非常好的效果,同時還能夠決定腐蝕的程度以及和所有合金元素在分布方面的關(guān)系。通過研究能夠了解到,6063鋁型材表面要是具有很粗的擠壓條紋,那么6063鋁型材表面斑點腐蝕的覆蓋范圍就會體現(xiàn)出明確的方向性,而且在擠壓條紋的范圍內(nèi)也具有明顯的阻力,此時6063鋁型材金屬晶格就會出現(xiàn)畸形,而為了維持6063鋁型材表面的平穩(wěn)性,那么位于此部位的晶體就會出現(xiàn)問題,這樣一來就會導(dǎo)致6063鋁型材表面出現(xiàn)斑點腐蝕。
6063屬于AL-Mg-Si系合金,而Mg2Si屬于時效強化相。而想要加強合金強度,在生產(chǎn)期間普遍會采用的Si元素,不過卻會出現(xiàn)Si元素過剩的情況,而且多出來的Si元素會轉(zhuǎn)變成游離Si、FeSiAl相粒子。
如果粒子沒有得到合理的熱處理,那么就會造成和FeAl3、Mg2Si粒子同時在晶界處偏聚,如此一來就會形成點蝕源,而通過腐蝕學(xué)的相關(guān)內(nèi)容能夠了解到,陰極質(zhì)點附近的陽級鋁會第一個受到腐蝕,然后形成Al3+,并逐漸的會覆蓋陰極,同時溶液里的OH會逐漸的覆蓋陽極,這樣就能夠在陰陽極中構(gòu)成白色絮狀的Al(OH)3,等到干涸以后,鋁材的表面就會形成白色斑點,這也就是通常叫做的斑點腐蝕。而有關(guān)的方程式為:
AIl→Al3+3e(陽極);Al3+3oH-→Al(OH)3
通過對6063鋁型材的成分表的研究中能夠了解到,若想確保鎂元素能夠轉(zhuǎn)化成MgSi,那么6063鋁型材在制造期間就要采用人工的形式來使Si元素出現(xiàn)過剩的情況,根據(jù)上面的介紹我們能夠了解到,要是Si過量,那么就會造成6063鋁型材具有副作用,所以在融入過剩部分的Si的時候,一定要遵循適當(dāng)?shù)脑瓌t。
融入6063鋁型材的硅元素,不但能夠加強其表面力學(xué)性能,同時還可以提高6063鋁型材的耐腐蝕性,而且會在晶界處形成游離狀態(tài)的硅元素。
而這樣就能夠看出,6063鋁型材表面之所以會出現(xiàn)斑點腐蝕,和出現(xiàn)過剩的硅元素有著直接的聯(lián)系,在通過大量的試驗后得出結(jié)論,要是6063鋁型材表面沒有大量的過剩硅元素,那么其就不大可能發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象,而如果反過來的話,盡管耐腐蝕能力會得到加強,不過在后面的工業(yè)處理工作中會存在一定的不完善性。
所以抗腐蝕的具體方式為:在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的時候,要掌控好6063鋁型材里所包括的鎂、硅元素的質(zhì)量元素,而在通過分析后能夠了解到,鎂硅之間的元素質(zhì)量比是1.73,不過若想確保6063鋁型材的抗腐蝕能力,那么最好能夠?qū)烧叩馁|(zhì)量比保持在1.5,如此一來就可以確保硅元素過剩量保持在規(guī)定的范圍。
比如,一個工廠在制造磨砂料期間,覺得要少采用鎂以及硅這兩種元素,通常會保持在1-1.3之間,而之所以會如此,主要是認(rèn)為存在很多能夠讓6063鋁型材形成砂狀表面的硅元素;而要是制造光亮材、著色材的話,那么就要將鎂以及硅這兩種元素保持在1.5-1.7左右,這主要是因為如果沒有較多的過剩硅的話,那么型材就能夠具有將強的抗腐蝕性,從而讓表面達(dá)到理想的光亮效果。
6063鋁型材表面合金具備很好的抗擠壓性,要是其屬于實心型材,那么擠壓速度能夠達(dá)到20米/分-50米/分之間,不過想要更好的提高6063鋁型材的均勻效果,那么最好讓速度不小于30米/分。
在擠壓6063鋁型材的時候,一定要保持好溫度,通常情況下溫度最好是480℃。
所以,在6063鋁型材合金元素中,鎂和硅能夠占到1.0%,由于6063鋁型材的擠壓溫度在達(dá)到500℃的情況下,Mg2Si在里面的固濃度僅為1.05%,而如果合金元素非常多的話,那么就會造成在淬火狀態(tài)下Mg2Si無法融合到基體,而且還會存在很多的末溶解Mg2Si相,其不但不會提高合金的強度,反倒還會降低型材表面的處理性能,這樣一來就會導(dǎo)致型材的氧化、著色等無法達(dá)到理想的效果。
擠壓工藝對6063鋁型材的力學(xué)性能會起到重要的作用,相關(guān)研究人員希望通過提高6063鋁型材的強度,來加強6063鋁型材表面的質(zhì)量,所以在對6063鋁型材采取擠壓工藝的是過程中,絕不允許采用相同的擠壓工藝參數(shù),而通過上面的分析能夠了解到,如果6063鋁型材擠壓的速度能夠達(dá)到37米/分的話,那么6063鋁型材表面會達(dá)到理想的力學(xué)性能,而且所相對的溫度則能夠達(dá)到510℃,并由此能夠得知,想要確保6063鋁型材在生產(chǎn)期間不會出現(xiàn)斑點腐蝕的現(xiàn)象,那么最好在進(jìn)行鑄錠期間,把溫度保持在480℃上下,然后擠壓速度控制在30米/分,如此一來,6063剛型材出口的溫度就能夠具有510℃。
由于相關(guān)工作人員對6063鋁型材加強了研究力度,因此使得對其表面的抗斑點腐蝕能力得到了進(jìn)一步的加強。而此種狀況的出現(xiàn)和硅元素過剩有著直接的關(guān)系,所以在今后的工作中,要掌握好6063鋁型材生產(chǎn)的實際狀況,同時對硅元素過剩的情況以及擠壓溫度進(jìn)行有效的控制,確保6063鋁型材出口的溫度能夠保持在510度上下,這樣一來就能夠加強6063鋁型材表面的耐腐蝕能力。