铝及其合金的腐蚀与防蚀

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1、铝及其合金的腐蚀与防蚀田尻胜纪一、铝的特征1.铝的机械性质　　密度：铝的密度为2.7kg/dm3，与铁的7.87kg/dm3和铜的8.90kg/dm3相比，轻得多，大约只有它们重量的1/3。　　强度：纯铝很软，强度值也低，但是添加铜，镁等元素制成合金，经淬火时效处理，强度值很高，再添加锌，则可获得更高的强度值。　　铝合金经淬火和其它热处理可以获得各种各样的性质。这些热加工均附加了热处理符号。表1表示出日本工业标准的附加符号及其含义。　　导电性：铝有较高的导电性，仅次于铜，约为铜的64%。铝的密度只有铜的1/3，但是，当铝、铜的长度和

2、重量相等时，铝的截面积却比铜大，通过的电流量可达铜的两倍。利用这个优点，铝可用于高压输电线。　　导热性：铝的导热率为0.53①，约为铜的2/3，铁的3倍，容易导热，因此铝广泛用于各种热交换器。　　加工性：铝有良好的展性和延性，容易进行压延、挤压、锻造、成形等塑性加工。容易制成各种板、箔、型材、管、棒、线等各种形状的铝制品。　　铸造性：铝的熔点660.4℃，容易熔融。此外，含有硅的铝熔液，流动性良好，可用于制造铸件和压铸件。表1　铝的热处理符号及其含义热处理符号符号的含义基本符号细分符号F　　原制造状态(不经任何热处理)O　　退火H　　

3、加工硬化　H1　只经过加工硬化　H2　加工硬化后经过适当的软化处理　H3　加工硬化后经过稳定性处理T　　用热处理方法达到F、O、H以外的稳定质量　T1　高温加工冷却后自然时效　T2　高温加工冷却后进行冷加工，再自然时效　T3　固溶热处理后进行冷加工，再自然时效　T4　固溶热处理后再自然时效　T5　高温加工冷却后人工时效硬化处理　T6　固溶热处理后人工时效处理　T7　固溶热处理后进行稳定性处理　T8　固溶热处理后进行冷加工，再人工时效硬化处理　T9　固溶热处理后进行人工时效处理，再冷加工　T10　高温加工冷却后进行冷加工，再人工时效硬化

4、处理接合性：铝可以利用焊接、钎焊、铆接、粘接等方法连接起来，广泛应用于各产业界。　　磁性：铝是非磁性材料，在磁场中不受影响，可用于与超导相关的机械、半导体基板等方面。　　反射性：铝对光、热、电波都有良好的反射性，可用作照明器材、取暖设备的反射板等。　　抗低温性能：铝在液态氮(-196℃)、液态氧(-183℃)、液化天然气(-162℃)低温状态下，也不会发生脆性变化，仍有韧性，所以可用于低温设备，液化天然气气罐，超导相关的机械。　　毒性：铝与重金属不同，无毒性，所以广泛用于食品包装、餐具、饮料罐等。　　美观性：铝本身具有银光色泽，是一种

5、美观的金属，尤其是经过阳极化处理，可获得比自然色泽、电解成色更美观的多彩表面，可用作装饰品、建筑物内外装饰材料和包装材料等。　　再利用性：铝制品(以饮料罐为代表)使用后再熔化制造成铝制品。再生铝所需能源仅为铝矾土炼制铝块所需能源的3%，是容易实现再生利用的一种金属。　　2.铝的化学特性和耐腐蚀性　　铝在氧化性酸液中能生成钝态保护膜，不易腐蚀，但是在非氧化性酸(如盐酸)液中，在pH值＜3.5的酸性溶液中腐蚀得很快。图1　pH值对铝的腐蚀的影响铝在下列反应中生成可溶性的盐而溶解，所以不腐蚀：　　　　　2Al+2OH-+2H2O→2AlO-

6、2+3H2↑　　常温时，铝在pH值＞8.5的碱性溶液中腐蚀得很快。因　①导热率原文为0.53，无单位。但查国内有关手册，铝的导热率为203W/(m-k)，铜为392W/(m-k)，铝是铜的1/2，铁为46W/(m-k)，铝是铁的4.4倍——译者注此，如果铝在短时间内与pH值=12左右的灰浆等接触后会被腐蚀。所以，在建筑施工中必须注意。　　各种金属和展伸用铝合金的自然电极电位如表2所示。图2　各种调味品液体对碳钢的腐蚀速度(室温、24h浸渍试验)表2　各种金属和展伸用铝合金的自然电极电位金属及铝合金自然电极电位*金属及铝合金自然电极电位

7、*Mg-1.732014-T6-0.78Zn-1.102014-T4，2017-T4，2024-T3，2024-T4-0.68～0.70②7072，Alclad3003，Alclad6061，Alclad7075-0.96软钢-0.585056，7079-T6，5456，5083-0.87Pb-0.555154，5254，5454-0.86Sn-0.495052，5652，5086，1099-0.85Cu-0.203004，1185，1060，1260，5050-0.84Bi-0.181100，3003，6053，6051-T16，6

8、062-T6，6063,6363,Alclad2014，Alclad2024-0.83不锈钢(300系列，430系列)-0.09Cd-0.82Ag-0.087075-T6-0.81Ni-0.072024-T81，6061