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簡述精密五金蝕刻加工中的晶間腐蝕方法

  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(xiàn)象。這種腐蝕是沿著晶界或者在其近旁發(fā)生,所以稱之為晶間腐蝕。關(guān)于晶間腐蝕的成因,普遍認(rèn)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(fù),構(gòu)成陽極相。晶粒內(nèi)含Cu較高,電位較正,構(gòu)成了陰極相。在腐蝕過程中,電位較負(fù)的貧Cu區(qū)將被優(yōu)先腐蝕,并隨著鋁的溶解,晶粒中孤立的Cu也隨之進(jìn)人溶液,尤其是陰極相中鋁的溶解使Cu直接進(jìn)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(qū)還原析出,這種析出過程稱之為二次沉淀。
 
蝕刻加工
 
  由于這種二次沉淀行為,使鋁在腐蝕介質(zhì)中又形成新的富Cu陰極相,使上一腐蝕過程重復(fù)進(jìn)行。這一現(xiàn)象對鋁的保護(hù)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(jié)構(gòu)的材料對于絲狀紋理的形成更為重要。為達(dá)到這一目的,可以在腐蝕介質(zhì)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(dá)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(zhì)溶液中,通過外加電場的作用對鋁合金表面進(jìn)行絲狀紋理蝕刻。
 
  通過有限的試驗發(fā)現(xiàn),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(chǎn),還有待于進(jìn)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(jìn)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(jīng)蝕刻后將會影響到材料的強度,特別是經(jīng)較長時間的蝕刻,其影響程度更大。所以在進(jìn)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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