工业铝型材生产加工厂家

铝型材表面存在张应力时，在某种环境中裂纹沿晶界发展，显示较快的破断现象，这就称为应力腐蚀开裂（stress corrosion cracking, SCC）;

1:应力腐蚀开裂的发生

应力加速的腐蚀现象称为应力腐蚀开裂；应力腐蚀开裂是在金属材料和特定的环境下发生的；金属内部拉伸内应力或拉伸外应力，在腐蚀前沿和裂纹尖端是同步的，裂纹尖端比较尖锐，伴随着前进方向而屈曲开裂；

一般发生应力腐蚀开裂有以下4个条件：

①合金的组成；

②金属组织的状态；

③表面附近存在张应力（达到其合金屈服强度的50%以上的张应力）；

④腐蚀性环境；

①和②的材料选择和③的焊接施工条件是重要的；

对浸蚀敏感的铝型材有Al-Cu系、Al-Zn-Mg系、Al-Zn-Mg-Cu系、Al-Mg系（约含3%以上的Mg），以及Si含量较多的Al-Mg-Si系铝型材；

对浸蚀不敏感的铝型材有纯铝、Al-Mn系、Al-Si系、Al-Mg-Si系，以及含Mg3%以下的Al-Mg系铝型材；

这些铝型材的应力腐蚀开裂特性比较如下表所示；Cr、Mn、Zr有防止应力腐蚀开裂的作用；这种微量成分的添加在加工时有提成再结晶温度的效果，有助于保持热轧板、挤压铝型材的纤维组织，纤维状组织的耐应力腐蚀性比再结晶组织的优异；

在铝型材的应力腐蚀开裂（SCC）机理的初期研究中，阳极溶解学说是主流；1963年，德国VAW公司的W.Gruhl提出了氢脆学说，随着支持的扩大，现在氢脆学说更有力了；

因氢脆而产生的SCC在SCC破坏面看不到因析出物溶剂引起的破坏；Al-Zn-Mg系和Al-Mg系铝型材SCC中的裂纹扩展并不是因为阳极溶解，而是被认为由氢脆引起；

Mg和Zn在晶界偏析，大部分Zn形成MgZn2析出相，也明确了相当多的Mg以原子状态存在的事实；由于原子状态的Mg与H有很大的亲和力，表面的氧化膜和Mg-H相互作用，在粗大粒子的附近就容易形成H2O的浸入，如果存在Cl^-时就更容易发生腐蚀了；氧化膜被破坏，形成微裂纹，由于H2O的存在引起了晶界区域的溶解，裂纹尖端的pH值为3.5左右，发生反应H^++e^—→H，吸附在晶界；Mg具有把H固定在晶界的作用，H富集在裂纹尖端，促进了裂纹的扩展，引起氢脆；

3：应力腐蚀开裂的敏感性

Al-Mg系铝型材的应力腐蚀开裂敏感性因Mg含量的不同而异，含有3%以上的Mg时，因调质产生裂纹；Mg含量在4.5%以上时，即使不调质也有可能开裂；因此，在约65℃以上的环境中使用焊接结构件，不能使用Mg含量超过3%的材料；含4.5%Mg的5083铝型材即使在室温下使用，也需要注意调质和加工率；

7000系铝型材是铝合金型材中应力腐蚀开裂敏感性最高的，通过恰当的合金成分和调质处理能够回避SCC；

4：应力腐蚀开裂的对策

5083铝型材的热处理温度影响应力腐蚀开裂寿命，180℃处理的开裂寿命最短，这是由β相在晶界析出引起的；在铝型材中添加Mn、Cr元素抑制其晶界析出可改善SCC；在2000系铝型材中，人工时效的T8铝材具有比较优异的耐应力腐蚀开裂性和强度；

7075-T6铝材容易发生应力腐蚀开裂；采用过时效处理（T7），以防止应力腐蚀开裂；在130℃以下的低温G.P区强化处理，然后在150℃以上进行时效处理，进行析出准稳定相的二次时效处理（T3）；过时效处理使晶界析出的状态变化，晶粒内和晶界的电位趋同，降低了内应力；

现在已开发了强度特性和耐应力腐蚀开裂并存在的强化再时效（T77），并已经实用化；为了形成过时效状态的晶界状态，热处理前通过G.P区的强化处理，一旦分解，就会在其后的时效处理中析出G.P区；

T4调质最容易发生应力腐蚀开裂，其次，T6、T7调质显示出了最优异的SCC特性；一般添加Cu使耐腐蚀性降低，同样也会降低耐应力腐蚀开裂性；Al-Zn-Mg系铝型材添加Mn、Cr、Zr、Cu、Ag元素是有效的，可以细化再结晶晶粒，有效形成纤维组织，同时降低由不溶性化合物的析出引起的晶界周边的电位差，并抑制晶界的应力集中；

在压延铝型材中，与加工长度方向或宽度方向相比较，厚度方向的耐应力腐蚀开裂性最差；在结构件中，铝板的端面暴露在腐蚀环境中会存在问题；