金屬材料產生應力腐蝕需具備三個條件:1. 材料對應力腐蝕敏感;2.在特定的腐蝕環(huán)境中服役(對鋁合金而言,在鹽水介質或腐蝕氣氛中;3. 受到拉應力。影響鋁合金應力腐蝕的因素主要有環(huán)境因素、冶金因素和應力因素。三者之間相互聯(lián)系和相互影響:


1. 環(huán)境因素 


  影響鋁合金應力腐蝕的環(huán)境因素主要有:離子種類、離子濃度、溶液 pH 值、氧氣及其它氣體、緩蝕劑、環(huán)境溫度、環(huán)境壓力等。 在研究了在不同大氣環(huán)境中2A12 和7A04兩種鋁合金的應力腐蝕情況,發(fā)現(xiàn)鋁合金在不同環(huán)境中應力腐蝕敏感性不同,在海洋環(huán)境中較為敏感。海洋環(huán)境中含有大量鹽分,Cl- 會穿過鋁合金表面的保護膜進入內部,對其產生腐蝕。


  實驗表明,當HNO3溶液的質量濃度在 20%-40%之間時,鋁合金的腐蝕加劇,在濃度為35%左右時鋁合金腐蝕速率達到最高點。而在濃HNO3溶液中,鋁合金應力腐蝕并不明顯,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于在鋁合金表面形成了一層致密的氧化膜,阻止了HNO3 的進一步腐蝕。


2. 冶金因素 


  冶金因素主要包括鑄造方式、加工方式和熱處金應力腐蝕的影響,發(fā)現(xiàn)陰極極化使鋁合金應力腐蝕敏感性增大,摩擦攪拌焊接的應力腐蝕敏感性比熔焊的低。 一般認為經適當處理的6061-T6和3004鋁合金不會出現(xiàn)應力腐蝕。冶金因素的不同改變了鋁合金表面膜的類型,并造成鋁合金內部組織的不同和晶體結構的變化,從而影響了鋁合金的電化學行為和力學行為,導致鋁合金應力腐蝕敏感性不同。


3. 應力因素 


  應力因素主要包括載荷類型、載荷大小、加載方向、加載速度等。就應力腐蝕而言,應力方向必須與晶界相垂直,以便能夠使其分離。產生應力腐蝕的關鍵因素之一就是要有應力作用。 而不同的應力作用會產生不同的效果,交變應力和環(huán)境共同作用產生腐蝕疲勞,它和固定應力產生的應力腐蝕破裂通常有明顯區(qū)別。通常腐蝕疲勞比應力腐蝕產生的后果更嚴重。此外,加載速度的不同也會影響鋁合金應力腐蝕的敏感性。