6063铝合金型材表面腐蚀的分析
铝合金门窗型材安装后出现的异常腐蚀现象与解决办法
铝合金门窗型材安装后出现的异常腐蚀现象与解决办法时间:2012-10-14 09:21来源:山东铝材网作者:点击:次1 前言在当今城镇商品房建筑和农村自筑房当中，铝合金门窗以颜色多样，结构、款式新颖美观，强度高、水密性好等优点深受广大清(责任编辑：admin)1 前言在当今城镇商品房建筑和农村自筑房当中，铝合金门窗以颜色多样，结构、款式新颖美观，强度高、水密性好等优点深受广大清费者欢迎。
但近年时有发生由于因施工安装过程中未对铝型材做好相应防护措施，。
使用一段时间后，个别铝合金门窗型材出现局部异常腐蚀现象，从而造成用户、施工单位和铝合金型材生产厂家就此发生争议。
笔者根据多年工作中收集的一些铝合金门窗型材异常腐蚀现象资料，对造成异常腐蚀的原因进行调查，并进行简要分析，总结出一些可行的预防措施以和大家一起分享。
通过对各地异常腐蚀情况的现场调查与分析，经分类整理，铝合金门窗型材异常腐蚀现象大致可以分为以下三种：现象1：铝合金门窗型材上滑、下滑、边企贴墙一面边角出现不规则、大小不一的异常腐蚀，部份腐蚀点处流出浅黄色粘液，边缘有白色小颗粒腐蚀生成物（图1， 2， 3）现象2：铝合金门窗型材固定窗边框方管型材非贴墙面出现表面涂层剥落，部分剥落位置铝基体出现腐蚀穿孔（见图5，6，7）现象3：铝合金推拉门窗型材下滑靠地（窗台）一面边角出现不规则的大小不一的异常腐蚀，腐蚀点边缘表面涂层鼓起，可以收集到白色小片状的腐蚀生成物（见图9， 10， 11）2 铝合金门窗型材异常腐蚀产生的原因调查分析（1）经过对出现上述异常腐蚀现象型材的取样检验测定：铝合金化学合金成份、表面涂层的膜厚、漆膜硬度和耐盐酸、耐碱、耐砂浆、耐溶剂、耐盐雾腐蚀现象异常腐蚀现象1异常腐蚀现象2异常腐蚀现象3发生地区广东深圳21广东中山31广东阳江11福建4浙江2江西1河北12合计汇总1243（下：异常腐蚀现象1：在沿海省份，城市发生较为频繁：广东：6宗，福建：4宗，浙江：2宗：异常腐蚀现象2：发生地点较为分散，以单个偶发分布形式出现：广东：3宗，河北：1宗：异常腐蚀现象3：发生地点较为分散，以单个偶发分布形式出现：江西：1宗，河北：2宗：（3）根据对上述3种（发生异常腐蚀现场细节的调查，整理得出：1）经测定异常腐蚀（现象1）中流出的粘液PH值为5-6，试味觉感盐味、有酸腥味；锯开型材检查发现与墙体结合部份较潮湿，有渗水现象（见图1，3）。
搅拌摩擦焊接6063铝合金板材焊缝腐蚀特性
ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ （ Ｏ Ｍ）ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ （ Ｓ Ｅ Ｍ） ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ６ ０ ６ ３ ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｗ ｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｒ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ （ Ｆ Ｓ Ｗ） ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ （ ｍ ｇ Ｕ ｌ Ｉ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｈ ） ｇ ｙ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｈ ） ． 在搅 拌摩 擦 焊 接 过 程 ｔ ｛ ｌ ’ 品粒 细 化 及 第 二 相 的 均 匀 分 布 和 减 少 是 焊 缝 耐 蚀 性 能 提 高 的 主要 原 凶 ． 关键词 ： 搅拌摩擦焊 ； ６ ０ ６ ３铝 合 金 ； 焊缝 ； 腐 蚀 特 性 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ１ ７ ４ ． ４ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ７ — ７ １ ６ ２ （ ２ ０ １ ４） Ｏ １ — ０ １ ２ ６ — ０ ５
Ｔｈｅ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｆｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｉ ｒ Ｗｅ ｌ ｄｉ ｎ ｇ
6063铝合金型材雪花斑产生机理及对策
6063铝合金型材雪花斑产生机理及对策齐少山(曲阜远东铝业有限公司 山东 曲阜 273100)摘要:对6063铝合金型材产生的“雪花斑”缺陷进行了研究。
并通过大量的试验证明,雪花斑产生的主要原因是铝棒中的含有H,阳极氧化前处理时,H与Al发生原电池反应,产生坑点腐蚀所致。
关键词:雪花斑;介稳定相;坑点腐蚀;中和中图分类号:TG115121+313,TG115121+513 文献标识码:B 文章编号:1005-4898(2004)04-0027-03C ausing Mechanism and Countermeasurefor“Snow2Shape Spot”for6063Aluminum Alloy ProfilesQI Shao2shan(Q u fu F ar2E ast Aluminum Co Ltd,Q u fu,Shandong273100,China)Abstract:The defect“snow2shape spot”existed in6063aluminum alloy profiles is analyzed1The main cause of“snow2shape spot”is that H2existed in aluminum rod,and primary battery reaction was occurred between H and Al prior to anodizing,thus caused the pit spot1K eyw ords:snow shape spot;metastable phase;pitting corrosion;neutralization 6063铝合金因其良好的可挤压成形、易氧化、着色、具有稳定的物理性能,并作为现代建筑门窗幕墙工程中的主要构架而被广泛采用。
但在6063铝合金型材的氧化生产过程中,经常会有不同厂家铝棒所挤型材在氧化前处理过程中产生一种类似“雪花”状缺陷的不合格品(行业界简称雪花斑),给铝型材生产的稳定性和成品率造成很大的影响。
铝合金腐蚀原因及预防措施-包覆铝材
起覆膜边角，轻轻扯起，对于没有撤掉的部分，
用湿抹布占洗衣粉水，擦拭起边，这样就可以去 掉覆膜铝材了。 2、铝合金如何清洗？
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
合金型材表面处理过程中，有时会发现在型 材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色
腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形
状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现 的。有些人认为其原因为操作者没有执行正确的
表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
质不好、夹杂太多。对此，我们分析如下。 1 腐蚀点产生的原因分析
我们根据多年的生产经验和对铝合金型材 生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工
艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
点的主要原因有下述几个方面： (1)熔铸过程中镁、硅的添加比例不各适
(2)熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在 标匀，局部存在着
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
可以预防和控制的，只要对原材料的进货、合金
成分进行有效控制，保证镁、硅比例在 1.3～1.7 范围内，并且对各工序的参数(如熔炼、搅拌、
铸造冷却水温、棒坯预热温度、挤压淬火风冷强
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
度、时效温度和时间等)进行严格控制，避免硅 产生偏析和游离，尽量使硅和镁形成有益的
Mg2Si 强化相
1cn0f4c7a 包覆铝材
富集区和贫乏区。 (3)挤压时各工艺参数的控制，如棒坯预热
温度过高，金属挤出流速、挤压时风冷强度、时
关于铝棒、型材表面出现点腐蚀的原因分析及应对措施3
关于铝棒、型材表面出现点腐蚀的原因分析及应对措施沈国新谭日纯（广东兴发铝业（河南）有限公司，焦作，454591）摘要：车间生产用的水源氯离子含量高。
铝棒、型材使用水源进行冷却时，冷却水蒸发后会在表面析出氯盐，经受潮后变成氯离子，其具有较强的穿透氧化膜的能力。
当氯离子穿透铝棒、型材表面的氧化膜后，会在内部形成原电池，产生电化学腐蚀，从而导致铝棒、型材表面出现点状腐蚀。
通过更换冷水，改变型材淬火工艺，使用风冷代替水冷，解决了铝棒、型材表面点状腐蚀问题。
关键字:铝棒；型材；氯离子；电化学腐蚀；点腐蚀Analysis on the reasons of aluminum rods, profiles of surfacecorrosion and CountermeasuresShen Guoxin Tan Richun(Guangdong Xingfa（Henan）Aluminum Co., Ltd., Jiaozuo 454591) Abstract：Underground water with high chloride content.Aluminum rod, profile to use forcooling water pollution.Cooling water evaporation on the surface after precipitation of chloride, the damp after a chloride ion, which has the ability of strong penetration film. When the chloride ion penetration of oxide film on aluminum rod and profile surface, will form the original battery in the interior, electrochemical corrosion, resulting in aluminum rod, profile surface point corrosion. Through the replacement of cold water, the more variable section quenching process, using air cooling instead of water, the aluminium rods, profiles of surface pitting corrosion problems.Key word:Aluminum rod ; Aluminum profile ;Chloride ion Electrochemical ;corrosion Point corrosion1.铝棒、型材腐蚀现象1.1型材表面出现点状腐蚀斑点，均匀分布，产生白色粉末，伴随有吸潮现象如图1。
6063氧化颜色
6063铝合金是一种常见的铝合金，其主要成分为铝、镁、硅等。
在空气中，6063铝合金表面会形成一层氧化膜，这层氧化膜的颜色通常为浅灰色或深灰色。
然而，如果你发现你的6063铝合金氧化后的颜色与上述描述不符，那可能是由于以下几种原因：
1. 温度：在高温下，6063铝合金的氧化速度会加快，形成的氧化膜颜色可能会更深。
2. 湿度：在湿度较高的环境中，6063铝合金的氧化速度也会加快，形成的氧化膜颜色可能会更深。
3. 杂质：如果6063铝合金中含有较多的杂质，如铜、锌等，这些杂质在氧化过程中可能会影响氧化膜的颜色。
4. 工艺：不同的生产工艺也会影响6063铝合金的氧化膜颜色。
例如，采用不同的热处理工艺，可能会导致氧化膜的颜色不同。
因此，如果想要改变6063铝合金的氧化膜颜色，可能需要调整生产环境的温度和湿度，或者改变生产工艺。
6063铝型材表面缺陷
用下表现明显
纹的情况，一般
①保证牵引机运行平稳；
无手感，在光的 ②模具设计不合理，工作带在挤压力作用下发生颤动导致型材出现波纹。
②合理设计模具结构
作用下表现明显
麻面是指在型材 麻面是指在型材表面出现的密度不等、带有拖尾、非常细小的瘤状物，手感明显， ①适当降低挤压速度，采用合理的挤压温度和模具
表面出现的密度 有尖刺的感觉
二 机械性能不合
、
格
①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起 ①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机
不到固溶强化作用；
出口温度保持在最低固溶温度以上；
②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降 到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后 的机械性能；
②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装 置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求；
③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；
③加强铸锭的质量管理
④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固 溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；
④对铸锭进行均匀化处理；
在挤压过程中，型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起，构成一对热状态下 内，这样可降低工作带粘着区高度，减小该区的摩
的干摩擦副，且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内，金属质点 力，增大滑动区；
受到至少来自两个方面的力的作用：摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩
擦力大于剪切力时，金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上，并将型材表面擦伤 ②进行高效的模具氮化处理，使模具表面硬度保持
6063铝合金型材表面腐蚀的分析
6063铝合金型材表面腐蚀的分析6063铝合金型材表面处理过程中，有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现的。
有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材质不好、夹杂太多。
对此，我们分析如下。
1.腐蚀点原因分析我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面：（1）有时，由于某些原因，在熔化和铸造ω（mg）/ω（SI）的过程中，镁和硅的添加比例在1.0~1.3范围内并不合适，这远小于最佳比例1.73（一般控制在1.3~1.5范围内）。
这样，虽然镁和硅的含量在规定范围内（ω（mg）=0.45%～0.9%，ω（SI）=0.2%～0.6%）。
然而，铝合金中除了少量游离态的硅外，还有一些过剩的硅，它们会同时在铝合金中形成三元化合物。
当ω（si）(2)在熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内，但有时由于搅拌不均匀和不充分，造成熔体中的硅分布不均匀，局部存在着富集区和贫乏区。
因为硅在铝中的溶解度很小，共晶温度577℃时为1.65%，而室温时仅为0.05%，铸棒后也就产生了成分不均匀的现象，它直接反映到铝型材产品上，铝基体中存在少量游离态硅时，不仅降低合金的抗蚀性能，而且粗化合金的晶粒。
（3）挤压过程中对各种工艺参数的控制，如棒料预热温度过高、金属挤压流量控制不当、挤压过程中的风冷强度、时效温度和保温时间等，容易产生硅偏析和解离，使镁和硅不能完全变成Mg2Si相，但存在部分游离硅。
2表面处理过程中的腐蚀现象富余游离硅较多的6003铝合金型材在表面处理过程中存在以下现象：当型材放入酸槽（硫酸15%～20%）时，可以清楚地观察到型材表面有许多小气泡。
随着时间的延长和槽液温度的升高，反应速度越来越快，表明原电池发生了电化学腐蚀[5]。
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因分析
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因分析1引言6063铝型材经过阳极氧化后，由于处理工艺与合金成分不适当，加工型材表面会出现形态各异的腐蚀缺陷，如斑点、白条和斑块等，其中斑点腐蚀在实际生产中较为常见。
为了改善6063铝型材的表面质量，控制表面斑点腐蚀，有必要对斑点缺陷做深入细致的探讨。
本文分析了6063铝型材表面斑点腐蚀的本质及产生原因，并提出了防止斑点缺陷的几点措施。
2分析与讨论2.1斑点腐蚀的本质分析从腐蚀型材的表面看，斑点缺陷是由大量存在残留物的腐蚀坑构成。
利用SEM分析腐蚀残留物的成分，其中，编号1、2、3、4对应经模拟槽液处理，腐蚀情况较严重的斑点残留物，5则是按正常工艺处理，腐蚀情况较轻的斑点残留物。
所使用的6063铝型材成分见表2。
为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si，一般在配制合金成分时人为地使Si元素适量过剩，因为随着Si含量的增加，合金的晶粒变细，热处理效果较好；但另一方面，Si的过剩也有负面作用，使合金的塑性降低，耐蚀性降低[1]。
研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成富含铁、硅的Al－Fe－Si 相，Al－Fe－Si相对合金的耐腐蚀性能影响很大，能显著降低合金的耐腐蚀性能。
从表中数据易知，斑点处残留物的成分主要是游离Si相(1、2号)和Al－Fe－Si相(3、4号)，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附(见表1中1、2、4号)，这说明Cl－参与了腐蚀过程。
为了进一步了解腐蚀坑中相的组成，分析可能存在的偏聚或偏析元素，我们利用EPMA 着重对Al、Cu、Zn、Si、Fe等合金元素进行了分析，打点位置A、B、C、D分别对应于腐蚀坑边缘、无残留物的腐蚀坑底、坑中残留物和未腐蚀区，数据结果如表3所示。
从表3可以看出，Fe、Si在腐蚀区中分布不均匀，特别是坑中残留物处(表中C点)，Fe、Si含量较蚀坑边缘、无残留物的坑底、未腐蚀区等高的多。
这说明合金元素Fe、Si与Al 形成了Al－Fe－Si相、游离Si相，这与SEM分析的结论完全一致，再次证明了腐蚀残留物是由游离Si相、Al－Fe－Si相等(相对基体铝来说是阴极相)形成。
6063铝合金
6063铝合金是另一种常见的铝合金材料，具有广泛的应用领域和多样的特性。
一、特性：1. 优秀的可加工性：6063铝合金具有良好的可塑性和可加工性，适宜进行各种加工工艺，如挤压、锻造、铸造、焊接和机械加工等。
这使得它能够满足不同产品的形状和尺寸需求。
2. 良好的耐腐蚀性：6063铝合金具有良好的耐腐蚀性能，尤其在大气环境下表现出色。
它对氧化、腐蚀和酸性物质有一定的抵抗能力，适用于室内和室外的应用。
3. 良好的导热性：6063铝合金具有良好的导热性能，可用于需要散热的应用，如散热器、电子产品外壳等。
4. 优秀的表面处理性能：6063铝合金易于进行表面处理，如阳极氧化、电泳涂装等，以获得不同颜色和保护层，提高其装饰性和耐久性。
二、力学性能：6063铝合金的力学性能取决于具体的热处理状态。
以下是常见热处理状态下的力学性能指标（以典型值为例）：-屈服强度（0.2%偏差屈服强度）：约为110 MPa（16,000 psi）-抗拉强度：约为160 MPa（23,000 psi）-延伸率：约为8%-硬度（布氏硬度）：约为60 HB三、化学成分：6063铝合金的化学成分包括以下元素（质量分数）：-铝（Al）：约占合金的98.6%-硅（Si）：约占0.2%~0.6%-铁（Fe）：约占0.35%-铜（Cu）：约占0.1%-锰（Mn）：约占0.1%-镁（Mg）：约占0.45%~0.9%-锌（Zn）：约占0.1%-钛（Ti）：约占0.1%-其他杂质元素：包括铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）等，其含量通常在0.05%以下。
这些元素的不同含量和相互作用赋予了6063铝合金良好的可加工性、耐腐蚀性、导热性和表面处理性能。
总结起来，6063铝合金是一种具有优秀可加工性、耐腐蚀性、导热性和表面处理性能的铝合金材料。
它的特性包括优秀的可加工性、良好的耐腐蚀性、良好的导热性和优秀的表面处理性能。
在力学性能方面，具体数值会根据热处理状态的不同而有所变化，典型值包括屈服强度约为110 MPa (16,000 psi)，抗拉强度约为160 MPa (23,000 psi)，延伸率约为8%，硬度约为60 HB。
6063铝材常见缺陷
6063铝合金常见缺陷6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。
但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下降，最终导致企业的市场竞争能力下降。
因此，从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。
笔者根据多年的铝型材生产实践，在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结，和众多同行交流，以期相互促进。
1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。
1．1 主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。
铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时，铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材表面造成划伤；②模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时，由于速度过快造成型材碰伤；⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤；⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。
1．2 解决办法①加强对铸锭质量的控制；②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；③用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；⑤在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。
2机械性能不合格2．1 主要原因①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后的机械性能；③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导致时效不充分或过时效。
前处理对6063铝合金材料表面微观特性及耐丝状腐蚀性能的影响
前处理对6063铝合金材料表面微观特性及耐丝状腐蚀性能的影响杨欢;陈东初;尹诗衡;潘学著;叶树林;万斌【摘要】通过不同的前处理方法对6063铝合金进行表面调控前处理,采用SEM、EDS、AFM分别对铝合金表面的微观形貌、成分与电势分布进行研究;采用电化学动电位扫描与电化学阻抗技术对铝合金材料的丝状腐蚀速率进行了研究.微观分析发现碱蚀后再经含氟离子溶液酸蚀处理可以减少铝合金表面第二相数量,提高合金材料耐蚀性;电化学试验结果表明,该处理可降低铝合金材料的丝状腐蚀电流,并且在电化学阻抗谱中具有较小的双电层电容(Cdl)与较大的电荷迁移电阻(Rct),而单一的混合溶液酸蚀前处理不能降低铝合金材料的丝状腐蚀速率.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2015(036)010【总页数】5页(P947-951)【关键词】铝合金;前处理;微观特性;丝状腐蚀【作者】杨欢;陈东初;尹诗衡;潘学著;叶树林;万斌【作者单位】佛山科学技术学院理学院,佛山528000;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510641;佛山科学技术学院理学院,佛山528000;华南理工大学分析测试中心,广州510641;广亚铝业有限公司,佛山528000;佛山科学技术学院机械工程学院,佛山528000;上海民航职业技术学院,上海200232【正文语种】中文【中图分类】TG174.4;TB37铝合金非常活泼，在恶劣的使用条件下容易发生晶间腐蚀、点蚀等各种腐蚀现象[1-2]。
为了提高耐腐蚀与装饰性能，铝合金常采用表面处理后再喷涂聚酯、氟碳有机涂层的涂装工艺，因此有机涂层下的腐蚀现象受到关注。
比如：在滨海潮湿地区或工业污染大气环境中，涂层下的铝合金还会出现严重丝状腐蚀(FFC)现象，使涂层剥蚀并失去防护作用，还可能造成应力集中，加速金属的腐蚀疲劳，在沿海地区或海上服役的航空器也会出现不同程度的FFC[3-5]。
据文献报道[6],不同加工工艺及表面处理状态会影响LF6铝镁合金的深海腐蚀行为。
6063铝合金常见问题分析及处理
6063鋁合金常見問題分析及處理6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強度、良好的焊接性能以及陽極氧化處理後表面華麗的色澤等諸多優點而被廣泛應用。
但在生產過程中經常會出現一些缺陷如：1 劃、擦、碰傷劃傷、擦傷、碰傷是當型材從模孔流出以及在隨後工序中與工具、設備等相接觸時導致的表面損傷。
1．1 主要原因鑄錠表面附著有雜物或鑄錠成分偏析。
鑄錠表面存在大量偏析浮出物而鑄錠又未進行均勻化處理或均勻化處理效果不好時，鑄錠內存在一定數量的堅硬的金屬顆粒，在擠壓過程中金屬流經工作帶時，這些偏析浮出物或堅硬的金屬顆粒附著在工作帶表面或對工作帶造成損傷，最終對型材表面造成劃傷；模具型腔或工作帶上有雜物，模具工作帶硬度較低，使工作帶表面在擠壓時受傷而劃傷型材；出料軌道或擺床上有裸露的金屬或石墨條內有較硬的夾雜物，當其與型材接觸時對型材表面造成劃傷；在叉料桿將型材從出料軌道上送到擺床上時，由於速度過快造成型材碰傷；在擺床上人為拖動型材造成擦傷；在運輸過程中型材之間相互摩擦或擠壓造成損傷。
1．2 解決辦法加強對鑄錠質量的控制；提高修模質量，模具定期氮化並嚴格執行氮化工藝；用軟質毛氈將型材與輔具隔離，盡量減少型材與輔具的接觸損傷；生產中要輕拿輕放，盡量避免隨意拖動或翻動型材；在料框中合理擺放型材，盡量避免相互摩擦。
2 機械性能不合格2．1 主要原因擠壓時溫度過低，擠壓速度太慢，型材在擠壓機的出口溫度達不到固溶溫度，起不到固溶強化作用；型材出口處風機少，風量不夠，導致冷卻速度慢，不能使型材在最短的時間內降到200℃以下，使粗大的Mg2Si過早析出，從而使固溶相減少，影響了型材熱處理後的機械性能；鑄錠成分不合格，鑄錠中的Mg、Si含量達不到標準要求；鑄錠未均勻化處理，使鑄錠組織中析出的Mg2Si相無法在擠壓的較短時間內重新固溶，造成固溶不充分而影響了產品性能；時效工藝不當、熱風循環不暢或熱電偶安裝位置不正確，導致時效不充分或過時效。
6063铝合金型材氧化过程中出现“白斑”的原因分析及解决
6063铝合金型材氧化过程中出现“白斑”的原因分析及解决1 问题的提出在实际生产中，加工率大(ε>95%)，壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后，其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕)；严重时呈现深色斑痕——“白斑”。
“白斑”的分布规律及特征是：它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷[5，6]。
白斑通常分布于型材的一个或几个表面，有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材，则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。
2 原因分析在现场见到，“白斑”形成于“碱蚀”工序，在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后，并未消失；经硫酸阳极氧化处理后，又更加清晰地呈现出来。
笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30～40 mm2)的碱蚀洗(槽液中，ω(Zn2＋)≥5×106)型材试样。
然后，采用DV－5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析，其结果如下(表中数据均为质量分数)：由表1的分析结果可见：“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加：而表2的结果表明：“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加，而Mg元素的含量却有所下降。
从金属材料腐蚀的观点看来，Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。
剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀，腐蚀是沿着金属表面发展的，其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多，因而膨胀。
一般而言，当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时，“剥落腐蚀”程度上升。
在电子显微镜下观察发现：“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si，Mg2Si等)，或沿晶界进行[1]。
提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径研究
提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径研究张建新;高爱华【摘要】研究了提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径,并从理论上分析了改善耐蚀性能的作用机理.结果表明:合理调整合金的化学成分有利于提高材料的耐蚀性能,Mg,Si元素的质量比值在1.55附近时性能较佳;对铸锭进行必要的均匀化处理有助于型材耐蚀性能的提高,均匀化后铸锭适宜采取快速冷却;挤压工艺对材料的腐蚀性能有重要影响,型材的出口温度在510℃左右时具有较好的耐蚀性能.%The approach to improving surface corrosion resistance of 6063 aluminum alloy was studied, and the mechanism of surface corrosion resistance was discussed in theory. The results indicate that reasonable chemical composition is of advantage to corrosion resistance, its property is better as Mg, Si mass ratio at about 1.55. The necessary homogenizing treatment of cast ingot subserves corrosion resistance of aluminum extrusion, and the cast ingot should be cooled quickly after heat treatment. Significant effect of extrusion technology on erosive property is observed for aluminum alloy, aluminum extrusion has good corrosion resistance when outlet temperature is at about 510℃.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2011(031)002【总页数】4页(P85-88)【关键词】铝合金;腐蚀性能;组织处理;挤压工艺【作者】张建新;高爱华【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+16063铝合金具有良好的热塑性、优良的耐蚀性及理想的综合机械性能，而且容易进行电镀处理，因而被广泛用于生产工业型材、建筑行业型材及电子散热器材。
6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决
6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决1问题的提出在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕)；严重时呈现深色斑痕——“白斑”。
“白斑”的分布规律及特征是：它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷。
白斑通常分布于型材的一个或几个表面,有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材,则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。
2原因分析在现场见到,“白斑”形成于“碱蚀”工序,在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后,并未消失；经硫酸阳极氧化处理后,又更加清晰地呈现出来。
笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30～40mm2)的碱蚀洗(槽液中,ω(Zn2＋)≥5×106)型材试样。
然后,采用DV－5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析,其结果如下(表中数据均为质量分数)：由表1的分析结果可见：“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加：而表2的结果表明：“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加,而Mg元素的含量却有所下降。
从金属材料腐蚀的观点看来,Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。
剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀,腐蚀是沿着金属表面发展的,其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多,因而膨胀。
一般而言,当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时,“剥落腐蚀”程度上升。
在电子显微镜下观察发现：“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si,Mg2Si等),或沿晶界进行。
2.1铸锭质量的影响6063铝合金的主要相组成是：α(Al)固溶体、游离Si(阳极相)和F eAl3(阳极相)；当铁含量大于时,有β(F e Si Al)(阳极相)；而当铁含量小于时,有α(F e Si Al)(阴极相)；其他可能的杂质相是：MgZn2、CuAl2等。
6063铝合金阳极氧化膜腐蚀行为研究_陈朝轶
6063 铝合金是典型的挤压合金，综合性能好、耐 蚀性好、阳极氧化易，主要用于生产建筑型材、管材、 车辆、台架和家具等[1]。目前，对 6063 铝合金阳极氧化 的研究主要 集中 在 氧 化 工 艺 与 添 加 剂 等 方 面[2-6]，而 对 阳极氧化膜的腐蚀行为研究较少。 为此， 本文研究 了 6063 铝合金及其阳极氧化膜在铜加速乙酸盐雾 腐蚀实验前后的形貌、元素分布与失重情况，研究了 阳极氧化膜在盐雾环境下的腐蚀动力学规律， 分析 了腐蚀时间对电化学腐蚀行为的影响。
0
原样
-0.2 1 天盐雾
5 天盐雾
-0.4 10 天盐雾
阳极氧化样 1 天盐雾 5 天盐雾 10 天 盐 雾
-0.6
-0.8
-1.0
(a)
(b)
-1.2-8 -6 -4 -2 0 2 -6 -4 -2
图 3 6063 铝合金原样(a)及其阳极氧化样(b)的塔菲尔极化曲线
after corrosioning for different time
腐蚀产物增多，腐蚀趋于严重；对于原样，经较长时 表 1 为 阳 极 氧 化 处 理 试 样 腐 蚀 72 h 后 基 体 与 腐 蚀
间腐蚀，腐蚀坑明显增大，产物出现了龟裂现象；对 于氧化处理的铝合金， 氧化膜随腐蚀时间的延长渐
小，说明阳极氧化明显提高了 6063 铝合金的抗腐蚀
性能。 动力学方程中，原样 b=0.84592<1，其趋势为
渐渐平缓的幂函数规律，说明腐蚀速率渐渐变小；阳
极氧化样 b=1.16494>1， 其趋势为逐渐上升的幂函
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6063铝合金型材表面腐蚀的分析
6063铝合金型材表面处理过程中，有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现的。
有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材质不好、夹杂太多。
对此，我们分析如下。
1腐蚀点产生的原因分析
我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面：
(1)有时因为某些原因在熔铸过程中镁、硅的添加比例不各适，使ω(Mg)/ω(Si)在1.0～1.3范围内，比最佳比值1.73小很多(一般控制在1.3～1.5范围内)。
这样，虽然镁、硅成分含量在规定(ω(Mg)=0.45%～0.9%，ω(Si)=0.2%～0.6%)范围内。
但有部分富余硅存在，这部分富余硅除有少量硅以游离态存在外，在铝合金中同时会形成三元化合物。
当ω(Si)<ω(Fe)时，形成较多的α(A l12Fe3Si)相，它是一种脆性化合物、当ω(Si)＞ω(Fe)时，则形成较多的β(Al9Fe2Si12)相，这是一种更脆的针状化合物，它的有害作用比α相更大，往往使合金容易沿它断裂。
这些在合金中形成的不溶性的杂质相或游离态杂质相往往聚集在晶界上，同时削弱晶界的强度和韧性，成为耐蚀性最差的薄弱环节，腐蚀首先从该处产生。
(2)在熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内，但有时由于搅拌不均匀和不充分，造成熔体中的硅分布不均匀，局部存在着富集区和贫乏区。
因为硅在铝中的溶解度很小，共晶温度577℃时为1.65%，而室温时仅为0.05%，铸棒后也就产生了成分不均匀的现象，它直接反映到铝型材产品上，铝基体中存在少量游离态硅时，不仅降低合金的抗蚀性能，而且粗化合金的晶粒。
(3)挤压时各工艺参数的控制，如棒坯预热温度过高，金属挤出流速、挤压时风冷强度、时效温度与保温时间等控制不当都易产生硅偏析和游离，使镁和硅没有完全成为Mg2Si相，而有部分游离硅存在。
2表面处理过程中的腐蚀现象
富余和游离硅多的6003铝合金型材在表面处理时出现下列现象：当把型材放入酸性槽(硫酸15%～20%)时，能明显地观察到在型材表面有很多小气泡，随着时间延长和槽液温度升高，反应速度越来越快，这表明原电池电化学腐蚀已经产生[5]。
此时把型材从槽液中提出来观察，就会在型材表面上发现很多个与正常表面颜色不一样的点。
继续进行以后的处理，如碱腐蚀、酸性中和出光及硫酸阳极氧化时，这种暗灰色腐蚀点就会暴露得更加明显和直观。
锌元素造成的腐蚀和硅元素引起的腐蚀在外观形态上有一些区别。
锌造成的腐蚀点象雪花，沿晶界向外扩散，是有一定深度的坑[6,7]。
而硅元素引起的腐蚀点象夹杂暗灰色点，沿晶界面没有向外扩散，也感觉不到深度.并且随着处理时间延长，数量越来越多，直到完全反应后才终止。
这种暗灰色点通过延长腐蚀时间或退膜处理可基本上消除或减轻。
3预防措施
硅引起6063铝合金型材腐蚀的行为完全是可以预防和控制的，只要对原材料的进货、合金成分进行有效控制，保证镁、硅比例在1.3～1.7范围内，并且对各工序的参数(如熔炼、搅拌、铸造冷却水温、棒坯预热温度、挤压淬火风冷强度、时效温度和时间等)进行严格控制，避免硅产生偏析和游离，尽量使硅和镁形成有益的Mg2Si强化相。
如果发现有这种硅腐蚀点现象，在表面处理时就应该特别注意，在脱脂除油过程中，尽量使用弱碱性槽液，如果条件不允许，也应该在酸性除油液中浸泡的时间尽量缩短(合格的铝合金型材在酸性脱脂液中放20～30min无问题，而有问题的型材上只能放置1～3min)，而且以后的洗水pH值要高一些(pH＞4，控制Cl-含量)，在碱腐蚀过程中尽量延长腐蚀时间，在中和出光时要使用硝酸出光液，在硫酸阳极氧化时应尽快通电氧化处理，这样，由硅引起的暗灰色腐蚀点就不明显，可满足使用要求。
4结束语
硅虽然是6063铝合金型材中不可缺少的主要成分，但是如果添加量不当，添加的硅没有完全和镁形成Mg2Si强化相，造成硅的偏析和游离，就会在表面处理过程中易出现硅引起的铝合金型材腐蚀现象。
在生产中对主要合金组元和杂质以及工艺参数都要进行严格的控制，杜绝此类现象发生。
参考资料/NewsView.Asp?ID=162。