铝腐蚀是铝分子逐渐衰变成其氧化物，从而降低其物理和化学性能。

从本质上讲，铝是一种反应性金属，但它也是一种被动金属。

这意味着虽然新生的铝会与环境中的氧气和水发生反应，但生成的化合物会在表面形成一层保护下面的材料免受进一步腐蚀。这种非反应性氧化层能很好地粘附在表面上并且不易剥落，类似于不锈钢。

与激光蚀刻、铝阳极氧化或增亮等刻意工艺不同，腐蚀是一个缓慢的过程，会持续数月或数年。铝的独特之处在于有许多不同类型的腐蚀途径。了解这些不同的腐蚀现象是采取控制措施以减少或完全防止其发生的第一步。

1.大气腐蚀

铝腐蚀最常见的形式。铝的大气腐蚀是由于暴露于自然元素而发生的。由于它在大多数地方发生的可能性，大气腐蚀占世界上所有类型的腐蚀总和对铝造成的总损害的最大份额。

大气腐蚀可分为三个子类别。它们是干的、湿的和潮湿的，具体取决于服务环境的湿度水平。

由于水分含量会根据您的地理位置发生很大变化，因此某些地区会比其他地区出现更大的腐蚀。

影响大气腐蚀程度的其他环境因素是风向、温度和降水变化。空气中污染物的浓度和种类、与大型水体的接近程度等也起着重要作用。

如果设计不允许排水，则大气腐蚀可能会加剧。例如，为雨水和冷凝创造水袋是有害的设计缺陷。

2.电偶腐蚀

当铝以物理方式或通过电解质连接到贵金属时，电偶腐蚀，也称为异种金属腐蚀会影响铝。贵金属可以是与铝相比具有较低反应性的任何金属。

金属的反应性取决于它在电化学系列中的位置。如果电化学系列中另一种金属离铝更远，则腐蚀的严重程度会更严重。

腐蚀强度在两种金属相遇的交叉点处最高，并随着远离该界面而减弱。
例如，如果铝和黄铜相互接触甚至靠近并放置在海水中，就会形成原电池。然后铝部分会腐蚀，因为它充当阳极（正极端子）。

这在船只中可能是一个问题，其中黄铜配件可能靠近铝配件，而它们都浸入海水中。电子通过海水从铝流向黄铜。

这种类型的原电池可能会在其他服务环境中无意中形成并导致电偶腐蚀。电偶腐蚀比正常的大气腐蚀要快得多。

3.点蚀

点蚀是铝金属表面出现小孔（凹坑）为特征的表面腐蚀现象。通常，这些凹坑不会影响产品的强度。相反，这是一个美学问题，但如果表面外观至关重要，则可能导致失败。

点腐蚀通常发生在大气中存在盐分的区域，因为氯阴离子的存在是造成它的原因。硫酸盐也会在一定程度上引起点蚀。在碱性和酸性盐的存在下观察到点腐蚀的最坏情况。

要发生点蚀，合金的电位必须高于电解质（盐溶液）的电位。晶界和第二相颗粒处表面缺陷的存在是点蚀的前兆。

4.缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是材料局部腐蚀过程的一种形式。重叠的材料或无意的设计错误会导致裂缝的形成。因此，将海水收集到这些口袋中会导致缝隙腐蚀。

即使螺栓和结构之间的小间隙也足以开始这种类型的腐蚀。随着时间的推移，材料中的铝溶解并沉淀到海水中。这种离子铝从周围空气中吸收氧气，从电解质中吸收氢氧根离子，形成氢氧化铝。

在氯化物存在的情况下，这种氧还原使缝隙呈酸性，从而加速腐蚀速度。

5.晶间腐蚀

对于铝，与合金微观结构相比，晶界在电化学上是不同的。这导致在两者之间建立电化学势并发生电子交换。

基于热化学处理和金属结构的晶间腐蚀有多种变化。在不同系列的铝合金中也有不同程度的发现。例如，6xxx 系列合金对这种类型的铝腐蚀相对较不敏感。

阳极路径将随不同的合金系统而变化。在 2xxx 系列中，它表现为晶界两侧的窄带，而在 5xxx 系列中，它表现为沿晶界的连续路径。

与点蚀一样，晶间腐蚀也是从点蚀开始的。然而，它沿易感晶界传播得更快。

6.剥落腐蚀

剥落腐蚀是在具有明显定向结构的铝合金中发现的一种特殊类型的晶间腐蚀。这在经过热轧或冷轧工艺的铝产品中尤为明显。

它沿着微观结构中的细长晶界发生。术语剥落来自这样一个事实，即腐蚀产物体积更大，给人的印象是从材料表面抬起。

这种类型的铝腐蚀扩展到表面以上，并在产品中侧向建立应力。反过来，这会导致最初在表面发生楔入作用，然后才迁移到产品的主体中。发生严重分层并且材料变弱。可能会出现点蚀、剥落和起泡等表面退化结果。

2xxx、5xxx 和 7xxx 系列由于其高度定向的晶粒结构而更容易发生剥落腐蚀。这使得晶界对晶间腐蚀更加敏感。

可以通过使用热处理方法重新分布沉淀物来改变对剥落腐蚀的敏感性。

7.一般腐蚀

当腐蚀几乎均匀地发生在铝制品表面时，就是均匀腐蚀或全面腐蚀。

产品经常暴露在强酸性或强碱性介质中会发生这种腐蚀。当产品处于电解质中时，它也可能在存在高电化学电位的情况下发生。一个典型的例子是铝板在酸性溶液中生锈。

均匀腐蚀是与电解液接触的阳极和阴极区域连续移动的结果，表现为对表面的均匀腐蚀侵蚀。

在高和低 pH 值的溶液中，氧化层也不稳定，不能保护下面的金属。材料的厚度减少，最终会完全溶解。

攻击并不完全一致，会有高峰和低谷。没有小的深度腐蚀区域足以将其称为一般腐蚀示例。

8.沉积腐蚀

当异种金属沉积在铝表面导致严重的局部腐蚀时，就会发生沉积腐蚀。

想象一下水流过铜管。当水流过时，它会吸收铜离子。这些铜离子现在在溶液中。当该溶液与铝表面或容器接触时，会将这些铜离子沉积在其上。

这些离子现在形成一个微妙的原电池，如果离子在电化学或原电池系列中较低，它会通过点蚀腐蚀铝。铝与电偶沉积离子之间的差异越大，腐蚀越严重。

已知即使浓度为 1 ppm 的铜离子溶液也会对铝表面产生严重腐蚀。

能引起铝沉积腐蚀的金属被称为“重金属”。一些重要的重金属是铜、汞、锡、镍和铅。

与碱性溶液相比，这种方法造成的腐蚀在酸性溶液中更为明显。这是因为这些离子在碱性溶液中的溶解度低。

9.应力腐蚀开裂 (SCC)

应力腐蚀开裂（此处称为 SCC）是一种晶间腐蚀形式，可导致铝制零件完全失效。

需要满足三个条件才能发生这种腐蚀。敏感合金是其中的第一个。并非所有铝合金都同样容易发生 SCC。高屈服强度合金更容易出现应力腐蚀开裂。

第二个条件是使用环境必须潮湿或潮湿。第三个条件是材料中存在拉应力。这种拉应力是造成裂纹张开及其在金属中传播的原因。

有两种类型的 SCC 过程。第一种是晶间应力腐蚀开裂 (IGSCC)，其中裂纹沿晶界传播。第二种是穿晶应力腐蚀开裂 (TGSCC)，其中裂纹穿过晶粒而不是沿晶界。

10.侵蚀腐蚀

铝的侵蚀腐蚀是由高速水射流对铝体的冲击引起的。

加剧侵蚀-腐蚀的两个因素是水的流速及其 pH 值。水中碳酸盐和二氧化硅含量的存在会进一步增加腐蚀速率。

在纯水中，铝腐蚀以缓慢的速度进行。但是当 pH 值超过 9 时，这个比率会增加。在酸性水中，腐蚀更快。

通过控制上述因素可以防止侵蚀腐蚀。无论是降低水流速度，还是保持水质，或者两者兼而有之，都可以显着减少侵蚀-腐蚀。改善水质意味着将 pH 值保持在尽可能接近中性 (<9) 的水平，并减少二氧化硅和碳酸盐的含量。

11.腐蚀疲劳

众所周知，如果不加以控制，疲劳会导致产品完全失效。在铝的情况下，疲劳裂纹可以作为点腐蚀的起始点。

铝在长时间反复承受低应力时会发生腐蚀疲劳。在海水和盐溶液等腐蚀性环境中，裂纹萌生和扩展更容易发生。

如果大气中不存在水，腐蚀疲劳就无法进行。它也基本上不受应力方向的影响，因为裂纹扩展主要是穿晶的。因此，与 SCC 的情况不同，应力不会影响其传播。

12.丝状腐蚀

丝状或蠕虫腐蚀作为点蚀开始。它从油漆从铝表面剥落的点开始。原因可能是表面有划痕或擦伤，暴露了下面的金属表面。

在存在氯阴离子和高湿度的情况下，丝状腐蚀很容易发生并扩散。虽然它以盐水点蚀的形式开始，但其传播方式是缝隙腐蚀。

蚯蚓的头部呈酸性，氯化物含量高。它吸收氧气并充当阳极。蠕虫轨迹的后半部分充当阴极，随后发生反应。

可以通过保持表面不受损坏并使用油漆或蜡封闭所有小间隙来防止丝状腐蚀。如果可行，必须降低环境的相对湿度。

13.微生物腐蚀

微生物诱导腐蚀或 MIC 是由微生物/真菌引起的腐蚀。这种类型的腐蚀在燃油和润滑油箱中很常见。

在油中存在水的情况下，微生物和真菌可以茁壮成长。这些生物中的一些能够消耗油并排泄酸，这些酸会导致用于储存的铝容器腐蚀。

这种酸会在铝制容器中引起点蚀，最终导致泄漏。

为了防止这种情况，必须尽可能净化油以去除水分。净化后定期从油箱中排水也是必要的。如果无法改善燃料质量，则使用杀菌剂可以防止发芽。

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