铝合金7075选用哪些防腐材料

⑴ 简述航空金属材料常用的防腐措施

飞机结构中最常见的金属腐蚀有︰麻点腐蚀（pitting corrosion）、异电位腐蚀（galvanic corrosion）、鳞落腐蚀（exfoliation）、应力腐蚀（stress corrosion），以下分别就其原因、现象、预防或处置方式进行探讨。

麻点腐蚀

某些金属在大气环境下，表面会形成一薄膜而失去相对的化学活性，而使腐蚀行为变弱，此种现象称为钝化（passivity），如︰不锈钢、铝、铅、钛等合金均具有此特性。麻点腐蚀专发生于具有钝化膜的金属表面上，其中以不锈钢最容易发生。

麻点腐蚀是一种局部的腐蚀现象，金属表面呈现多处点状的锈蚀，直径可由0.002到0.2公分，腐蚀方向为垂直向下侵蚀，发生原因是由于环境或金属表面的性质不均匀（如︰表面缺陷、成份不均等），导致环境中的氯离子被吸附在金属表面某些点上，使钝化膜破坏生成微小的孔洞，孔洞底部因空气不流通缺氧而形成阳极，孔洞外围则因氧气充足形成阴极，在阴阳两极的电化学反应下，金属表面就发生麻点腐蚀。

图1 不锈钢表面的麻点腐蚀

麻点腐蚀的危险在于其外表特征微小而难以察觉及预防，以致结构已有严重的麻点腐蚀仍不自知，造成结构突然的意外破坏。

金属表面的小刮痕或刻痕，很容易导致麻点腐蚀的发生，因此要防止此种腐蚀，金属表面镜面（mirror polish）处理是个相当有效的方式。

异电位腐蚀

异电位腐蚀的现象可说是电镀的逆过程，电镀时两根金属棒分别接于直流电源的阳极和阴极，并置于电解液中形成电导通状态，阳极的金属棒在电解液中会溶解成金属正离子和电子，金属正离子会被阴极金属棒所吸引，和其电子结合成金属附着沉积于表面上；电子则在直流电源的驱动下去补充阴极金属棒所失去的电子。在这个过程中，阳极的金属棒因持续溶解而逐渐被“腐蚀＂。

同样的道理，当两种或两种以上不同的金属材料搭接成电导通状态时，因为彼此间的电位（potential）不同，材料间就会有电流通过，加上潮湿的环境有类似电解液的功用，致其中某一材料会产生坑洞状的腐蚀，并有硫化物、氯化物（chloride）、氧化物的沉积。被腐蚀的材料称为阳性（anodic）或活性（active）材料，未被腐蚀的材料则称为阴性（cathodic）或惰性（passive）材料。

图2 镁金属表面与不锈钢件接触面产生的电位腐蚀

一般而言，会影响异电位腐蚀速率的因素有：

组成成分：不锈钢表面的铬（chromium）若和铁混合成合金状态，则此不锈钢成为活性材料；若成氧化铬的型态，则成为惰性材料。后者也是不锈钢和铝合金搭接时，为防止异电位腐蚀而实施表面钝化处理（passivating treatment）的原理。

相对面积：异电位腐蚀的速率和惰性/活性材料的面积比成正比，若大面积的活性材料和小面积的惰性材料相搭接，则大面积下电流密度会被稀释，活性材料可能就不会被腐蚀。反过来说，小面积的活性材料和大面积的惰性材料相搭接，则由于电流密度的增加，活性材料很快就会被腐蚀殆尽。

极性改变：在某些情况下，相搭接的金属极性会改变，使腐蚀的发生位置和预期相反。例如铁和锌搭接时，在含有硝酸盐（nitrate）或重碳酸盐（bicarbonate）的溶液中，当温度超过140℉时，电极性会改变。其原因目前仍不清楚，不过一般相信和腐蚀物的导电度有关。最常见的例子是铝梯中的钢制螺栓，虽然铝合金的电位较高，但实际情况是钢制螺栓腐蚀很快，而铝梯则没有什么影响。

要防止异电位腐蚀，相互搭接的各结构零组件得挑选电位相近的材料，注意配对的材料是否有异电位腐蚀的顾虑。各种材料彼此间的影响程度是根据相互间的相对电位差而定，差距越大，异电位腐蚀越激烈。

通过对几种常见金属的相对活性比较，位置越往上的材料其电位越高，活性也越大，容易被腐蚀；位置越往下的材料其电位越低，惰性也越大，有免于被腐蚀的保护作用。

如果非得使用不同类型的材料，可以用不导电的分隔物把两材料分开，让彼此完全绝缘，一般也可以用铬酸盐（chromate）或环氧树脂（epoxyresin）涂装做阻隔，但前提是这些涂层不会受到机械性的破坏。若实在无法解决，就得先防患未然，将活性零件做得大一些，或是做成容易更换的零件。

在以往飞机工业未使用先进复合材料（Advanced Composite Material）前，所使用的材料主要是铝和经过钝化处理的不锈钢，异电位腐蚀较不常见，但随着对性能及隐身性的要求，新一代战机已广泛采用此种强度高、重量轻、雷达不易探测的新材料。先进复合材料中的石墨（graphite）纤维和铝的电位差很大，两者交界面有异电位腐蚀的顾虑，地面维护人员在平日维修时要特别注意。

图3 常见金属的相对活性比较

鳞落腐蚀

顾名思义，鳞落腐蚀的外观会有如鱼鳞片般的迭层剥落，这种腐蚀具有明显的方向性，通常会平行于滚制（rolled）或射出成形（extruded）的面，侵蚀被拉长的材料晶粒，造成表面结构的脱层（delamination）或形成多层面（stratification）。

环境因素是造成鳞落腐蚀的主因，例如环境中有氯化物和溴化物（bromide）离子的存在、高温、酸性的环境、间歇性的干和湿……等，后者尤其会产生不可溶解的腐蚀物，加快腐蚀速率。

在材料表面涂装底漆及化学保护膜可改善鳞落腐蚀抵抗力，不过这只能延缓鳞落腐蚀发生的时间，无法完全防止，且一旦此保护层被腐蚀，则底下的材料将处于无保护状态，短时间内会被腐蚀而破碎。

鳞落腐蚀的一般处理原则是磨除腐蚀区域，再加以适当的表面防蚀处理。

图4 T-37教练机角条鳞落腐蚀

应力腐蚀

应力腐蚀是材料在化学侵蚀环境下与机械性拉伸应力同时作用下的结果。一般的腐蚀是以材料被剥蚀的型态出现，而应力腐蚀则以裂纹的型态出现，且表面几乎没有任何腐蚀物堆积的现象，因此很容易被忽略，形成潜伏的危险因素。造成应力腐蚀的四个基本条件是：敏感性合金（susceptible alloy）、侵蚀环境、施加或残余拉伸应力、以及时间。

应力腐蚀广见于多种材料及环境中，根据统计，应力腐蚀损坏最常出现于低合金钢（low alloy steel）、锆（zirconium）、黄铜（brass）、镁（magnesium）及铝合金。这些材料应力腐蚀损坏的外表及行为都不相同，不过一般而言都具有一些共同的特性：

1.大部分破断面在巨观下是脆性（brittle）带有少量的韧性撕裂（ctile tearing）现象，有些材料的破坏模式会介于韧性和脆性之间。

图5 F-5前机身上纵梁应力腐蚀裂纹

2.一定是拉伸应力（tensile stress）和环境同时作用的结果，轮流作用不会产生应力腐蚀，且应力大小没有绝对的关系。应力大，环境的因素就比较小；应力小，环境的因素就比较大。

3.材料表面的氧化膜受到机械或化学外力的破坏形成小凹洼（pit），应力腐蚀初始裂纹（initial crack）就由小凹洼的根部开始成长，这段期间应力的影响很小，腐蚀是主要的原动力（driving force），裂纹方向和主应力（principal stress）方向一致，与一般疲劳裂纹和主应力方向垂直的情况大不相同。

4.裂纹走向会在沿着晶粒边界（intergranular）或穿透晶粒（transgranular）中二选一，全看材料、环境、应力大小这三者的组合而定。在不锈钢材里，裂纹通常会穿透晶粒，且会造成一特别的晶体面（crystallographic），但在某些介质中，特别是腐蚀性溶液或是高氧化物漂白剂中，裂纹会沿着晶粒边界。在高强度合金钢中，裂纹会沿着晶粒边界；铝合金基本上亦是如此。

5.裂纹成长的过程本身就有自我催化（self-catalyzing）的作用，正在成长中的裂纹尖端局部之成长速率至少为疲劳裂纹的百倍以上，所以一旦发现应力腐蚀裂纹后就得尽快处置。

6.形成裂纹需特定的合金和环境，虽然许多环境都能产生相近的腐蚀生长速率，但不同的合金对应力腐蚀的敏感度差异甚大。

应力腐蚀裂纹必需在腐蚀表面上有拉伸应力，此拉伸应力可以是外加，也可以是残余应力（resial stress），其中残余应力更是问题的所在，因为它是隐藏的，在设计时常会被忽略。残余应力的来源可能来自制造过程，如：冷加工时变形不均匀、热处理后退火冷却速率不同；或是来自装配时的紧配（interference fit），铆钉、螺栓变形等。

1970年前后进入美国空军服役的F-5型战斗机，因前机身上纵梁使用材料为对应力腐蚀甚为敏感的7075-T6铝合金，致在服役相当时间后发生了应力腐蚀裂纹，美国空军不得不在1990年代中期进行全机队结构返厂修改，更换改变热处理而提升抗腐蚀能力的7075-T73新制上纵梁。
航空史上最著名的应力腐蚀裂纹飞行安全事件，是发生于1988年4月28日的美国阿啰哈（Aloha）航空公司，一架波音737-200机身前段大片上蒙皮于飞行途中脱落，幸赖驾驶员的技术高超而平安落地。飞机失事前，已累积了35,496飞行小时，89,680次起降，是此型飞机全世界起降次数排名第二的飞机，（第一名是阿航的N73712）。

图6 美国阿罗哈航空公司一架波音737客机前机身蒙皮因应力腐蚀裂纹而飞脱

波音737飞机的经济服役寿命（economic service life）为20年，51,000飞行小时和75,000次的舱压周期。根据阿航的飞航记录，大约每1飞行小时会发生3次的舱压周期，而波音的经济寿命预测，是根据每1飞行小时1.5次的舱压周期，因此阿航的舱压累积周期数是波音预测的两倍，而在加舱压的机身内，舱压周期是造成疲劳裂纹的最主要因素。失事后的调查结果也发现机身上下蒙皮迭接处多颗铆钉孔边，早已各自存在着相当长度的应力腐蚀裂纹，这些裂纹在失事时的舱压作用下串连成一条长长的裂纹，毫无阻力地继续向前延伸，引起舱内失控的泄压，造成蒙皮撕裂而飞脱。

图7 阿罗哈航空公司失事客机的蒙皮应力腐蚀裂纹型态

由于应力腐蚀必需是应力、敏感性合金、以及特定环境下三者同时作用才会产生，故若要防止应力腐蚀，可从改变这些因素来着手。

降低应力：这有好几种方法，如：增加材料厚度或降低负载都是可行的方式。如果零件因重量关系无法增厚，可在表面上用珠击（shot peening）或滚压（surface rolling）的方式加上压缩残余应力（compressive resial stress）。

改变环境：抹去结构表面上沉积的水气、污物、清洁剂残痕等，都是很有效的预防措施。

更换材料：这是最方便的作法，若无法改变应力和环境，这也是唯一的对策。一般是改用不同热处理方式以增强抗腐蚀能力的同型号材料，但若改用其他材料，如︰铝合金改用铝锂（aluminum-lithium）合金，钢改用钛合金……等，就得一并考虑更改材料后全机重心改变、震动模态（vibration mode）变更、与邻近材料的异电位腐蚀……等相关问题。

表面处理：阳极化（anodize）或阴极化（cathodic）表面处理都会在材料表面形成一保护膜，降低外界的腐蚀作用，但此种处理会降低铝合金的疲劳强度，且阴极化处理也不能用在高强度钢材，或是对氢脆化（hydrogen embrittlement）敏感的材料，因为表面阴极化会增加氢侵入的速度。若表面有裂纹，局部处理的效果也不好。

⑵ 铝合金的表面防腐处理有哪些方法

1、表面研磨抛光处理
2、表面喷砂抛丸处理
3、表面拉丝处理
这三条都是处理的素铝，出来的都是铝本色，应该是半成品或做工业铝材的零部件用。
建筑铝材表面还有很多处理方式，我所了解的按档次依次是
阳极氧化（大多还是铝本色）、静电粉末喷涂(颜色丰富，物美价廉，用的最多)、电泳（主要就是亮闪闪的K金、K银、香槟色）、氟碳喷涂（颜色丰富，耐候性强，价格较高）、热转印(主要是木纹转印，呈现木材纹理，好看，但和木头没法比，价格挺高，但也不是贵到离谱)。

⑶ 铝合金怎么防腐

铝合金防腐的方法：

1、表面研磨抛光处理。

2、表面喷砂抛丸处理。

3、表面拉丝处理。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。

(3)铝合金7075选用哪些防腐材料扩展阅读：

铝合金的物理特性：

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。

超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金

参考资料来源：网络—铝合金

⑷ 7075铝板有什么特性

7075铝板是一种冷处理锻压合金，强度高，硬度高，远胜于软钢。7075铝板是商用最强力合金之一，普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好、工具耐磨性增强、螺纹滚制更与重不同、在密度要求较小时、硬度要求比较高的首选金属材料。

7075是以锌为主要合金元素的铝合金，但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金，接近钢材的硬度，可热处理强化，属高强度，可热处理合金，抗腐蚀性能普通，良好机械性能。铝7075是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075铝合金是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与重不同。常见铝板、铝合金的种类有：铝带、铝箔、铝板、铝管、镜面铝板、合金铝板、幕墙铝板、花纹铝板、压花铝板、铝棒、防滑铝板氧化铝板、冷轧铝板、热轧铝板、西南板（进口）镜面铝板、纯铝板、纯铝卷、深冲铝板、灯饰铝板、瓶盖料,线路板、变压器专用铝带、铝箔、复合底板、防锈铝板等。用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗蚀性能强的高应力结构件，如飞机上、下翼面壁板，桁条，隔框等。固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150℃以下的有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差,有应力腐蚀开裂倾向,双级时效可提高抗SCC性能。无锡阪神冶金提供。

⑸ 7075能做黑色阳极氧化吗

7075铝合金是可以做阳极氧化的。如果你氧化后出现可擦拭掉的灰黑色膜层，应该说是你的操作工艺有些问题。你可以试一试，出光后的零件在氧化槽中用1A/dm2的电流氧化40-60分钟，溶液温度控制在18-20℃。颜色填充后封闭用90-95℃的蒸馏水封闭10-15分钟。希望对你有帮助。

⑹ 7075铝合金和黄铜那个材料耐腐蚀性好,

黄铜的耐腐蚀性比7075铝合金好。
7075是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与重不同。
黄铜有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。

⑺ 7075铝合金 国标的成分是多少 急

7075铝合金是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。

普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与众不同。锌是7075中主要合金元素，向含3%-7.5%锌的合金中添加镁，可形成强化效果显著的MgZn2，使该合金的热处理效果远远胜过于铝-锌二元合金。提高合金中的锌、镁含量，抗拉强度会得到进一步的提高，但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降。经受热处理，能到达非常高的强度特性。

7075材料一般都加入少量铜、铬等合金，该系当中以7075-T651铝合金尤为上品，被誉为铝合金中最优良的产品，强度高、远胜任何软钢。此合金并具有良好机械性及阳极反应。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，特别用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。

化学成分：

硅Si：0.40

铁Fe: 0.50

铜Cu：1.2-2.0

锰Mn：0.30

镁Mg：2.1-2.9

铬Cr：0.18-0.28

锌Zn：5.1-6.1

钛Ti：0.20

铝Al：余量

其他： 单个：0.05 合计：0.15

相关名词：7075铝板,6061铝板,铝板,铝管,全铝,硬铝板

⑻ 防腐铝合金的主要合金元素有哪些

Si,Mg,Cu,Fe,Cr,Zn,Mn,Ni,Ti 防腐主要是镁(Mg)

铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。

⑼ 7075铝合金的简介

7075铝合金是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与众不同。锌是7075中主要合金元素，向含3%-7.5%锌的合金中添加镁，可形成强化效果显著的MgZn2，使该合金的热处理效果远远胜过于铝-锌二元合金。提高合金中的锌、镁含量，抗拉强度会得到进一步的提高，但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降。经受热处理，能到达非常高的强度特性。7075材料一般都加入少量铜、铬等合金，该系当中以7075-T651铝合金尤为上品，被誉为铝合金中最优良的产品，强度高、远胜任何软钢。此合金并具有良好机械性及阳极反应。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，特别用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。
国标：7075 GB/T3190--1996
日标：A7075 JIS H4000-1999 JIS H4080-1999
非标：76528 IS 733-2001 IS737-2001
俄标：B95/1950 rocT 4785-1974
EN:EN AW-7075/AlZn5.5MgCu EN573-3-1994
德标:AlZnMgCu1.5/3.4365 DIN172.1-1986/w-nr
法标：7075（A-Z5GU) NFA50-411 NFA50-451
英标：7075（C77S） BS 1470-1988
美标：7075/A97075 AA/UNS

⑽ 7075铝合金用什么切削液加工不腐蚀

7075是锌镁铝合金，应使用含铝缓蚀剂的半合成微乳液或高端乳化油进行加工，可满足加工需要的润滑性及防氧化性。