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金屬蝕刻加工中的晶間腐蝕法介紹

信息來源于:互聯網 發布于:2019-08-06

晶間腐蝕在鋁合金局部腐蝕中和點蝕一樣,也是一種常見的腐蝕現象。這種腐蝕是沿著晶界或者在其近旁發生,所以稱之為晶間腐蝕。關于晶間腐蝕的成因,普遍認為是由晶界與相鄰晶粒之間的電位差造成的。以AI-Cu-Mg合金為例,在時效脫溶之后,晶界有一條無沉淀帶,含Cu較少,電位較負,構成陽極相。晶粒內含Cu較高,電位較正,構成了陰極相。在腐蝕過程中,電位較負的貧Cu區將被優先腐蝕,并隨著鋁的溶解,晶粒中孤立的Cu也隨之進人溶液,尤其是陰極相中鋁的溶解使Cu直接進人溶液,生成Cu2十。由于Cu2+的氧化還原電位很正(相對于鋁的電位),所以會在鋁表面的陰極區還原析出,這種析出過程稱之為二次沉淀。

由于這種二次沉淀行為,使鋁在腐蝕介質中又形成新的富Cu陰極相,使上一腐蝕過程重復進行。這一現象對鋁的保護來說要盡力避免。但在鋁合金表面紋理蝕刻中,晶間腐蝕同樣是紋理的又一成因,特別是具有針狀晶粒結構的材料對于絲狀紋理的形成更為重要。為達到這一目的,可以在腐蝕介質中加人適量的氧化還原電位較正的金屬離子或氧化性陰離子,以達到對鋁合金表面絲狀紋理蝕刻強化的目的。但這只能對那些具有絲狀紋理腐蝕傾向的合金材料才有明顯作用。也有資料介紹在有抑制劑的電解質溶液中,通過外加電場的作用對鋁合金表面進行絲狀紋理蝕刻。

通過有限的試驗發現,對于那些不具有絲狀紋理腐蝕傾向的合金材料效果并不明顯,若要普遍用于批量生產,還有待于進一步研究。在蝕刻過程中,由于電位差的緣故,有可能是沿晶粒的邊界先蝕刻,然后整個晶粒被蝕刻溶解。所以在晶粒尺寸較大的材料上進行紋理蝕刻更容易獲得粗糙度高的紋理效果。但過大的晶粒尺寸經蝕刻后將會影響到材料的強度,特別是經較長時間的蝕刻,其影響程度更大。所以在進行紋理蝕刻時,控制蝕刻時間(也即是控制對材料的蝕刻量)是很重要的。

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