杨 波，曲凤娇，肖宝靓，尤 媛，张 东

(辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 111003)

丝状腐蚀(FFC)是一种膜下腐蚀，在一定温度和湿度条件下，由酸、碱或盐诱导生成，主要发生在涂层薄弱或涂层破损处。丝状腐蚀多沿涂层与基体接触面发展，通常情况下，并不会对铝合金制品产生严重破坏，但会严重影响铝合金制品的外观[1-2]。随着汽车工业的高速发展，铝合金涂装产品在汽车领域应用越来越广泛。因此，研究前处理对铝合金表面调控及其丝状腐蚀的影响，将对铝合金工业应用产生积极意义[3]。

合金丝状腐蚀的产生，与服役环境、表面涂料、表面处理工艺及烘烤条件等因素有关[4]。本文针对不同预处理工艺，研究铝合金静电粉末喷涂层耐丝状腐蚀性能。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

本试验材料为辽宁忠旺集团生产的铝合金，其化学成分见表1。将铝合金型材进行切割，并打磨至光滑平整，无裂纹，按要求加工成静电粉末喷涂试样。

表1 试验材料的化学成分(质量分数，%)

1.2 试验方法

预处理工艺为铬化处理和无铬化处理，然后用静电粉末喷涂法对试样进行表面喷涂。利用Elcometer1538 DIN划痕工具(GB/T 26323—2010方法)对试样进行划痕处理，划痕透过膜层达到金属底材，然后使用耐水胶带对试样进行封边。采用CTC256型恒温恒湿箱进行丝状腐蚀(FFC)试验(GB/T 26323—2010)[5]，首先在密闭容器中按照容器体积每升加入20±2 ml的盐酸，然后将试样放置于容器中，膜层划痕面朝下，如图1所示。试样划痕面同盐酸液面保持水平，距离100±10 mm，盖上容器盖子，在23±2 ℃温度下，放置60 min；取出试样，在温度23±2 ℃、相对湿度50±5 %的条件下放置20 min；然后立即将试样放入温度为40±2 ℃、相对湿度为82±5%的恒温恒湿箱中，试验期间保证试样相互间不会接触，直至试验结束，试样预处理工艺见表2。

2 试验结果及分析

2.1 丝状腐蚀宏观形貌

图1 容器示意图

表2 试样预处理工艺

图2为不同膜层试样1500 h丝状腐蚀的表面宏观形貌，从图可以看出，丝状腐蚀不规则分布在划痕两侧，呈细丝形状，并在切割边缘形成一个“引发中心”，随着试验时间的延长，“引发中心”的头部在膜层下以细丝的形状向前不断延伸。

(a)1#试样；(b)2#试样；(c)3#试样；(d)4#试样；(e)5#试样；(f)6#试样

(a)Imax；(b)H；(c)F

2.2 丝状腐蚀性能分析

铝合金不同膜层试样1500 h丝状腐蚀试验后，按照GB/T 26323—2010方法[6]，通过划痕两侧的单边最长腐蚀丝长度Imax、腐蚀丝频次H和丝状腐蚀程度F对试样耐丝状腐蚀性能进行评价，评价结果，见图3。

2.2.1预处理对铝合金喷粉膜层丝状腐蚀性能的影响

由图3可知，三种经过铬化预处理的铝合金试样，1500 h的丝状腐蚀试验后，其单边最长腐蚀丝长度Imax、腐蚀丝频次H和丝状腐蚀程度F均小于未预处理的样品，这说明铬化处理的试样耐丝状腐蚀性能优于未铬化处理的试样。主要归因于铝合金经铬化处理后，能够在铝合金基体上形成一层紧密结合的钝化膜，可以阻挡腐蚀介质与铝合金基体接触，减少丝状腐蚀“活化中心”的生成；当少量的“活化中心”生成后，由于紧密结合的氧化层的存在导致氧流动的通道狭小，阻碍了氧浓差电池的进行，从而抑制丝状腐蚀的现象[7]。

2.2.2不同铝合金丝状腐蚀性能分析

三种铝合金膜层经过1500 h的丝状腐蚀试验后，单边最长腐蚀丝长度Imax、腐蚀丝频次H和丝状腐蚀程度F由低到高分别为6063铝合金、6082铝合金、6005A铝合金，见图3。说明6063铝合金耐丝状腐蚀性能最好，6082铝合金次之，6005A铝合金最差。这是因为三种铝合金中Cu含量有较大的差异，Cu能够使铝合金的腐蚀电位正移，导致铝合金的耐腐蚀性下降，铝合金耐蚀性受Cu元素含量影响比较敏感，从而导致三种铝合金的耐丝状腐蚀性存在较大差异。

3 结论

1)预处理工艺会影响喷涂后铝合金型材涂层的耐丝状腐蚀性能，铬化处理会减少丝状腐蚀的形成，延缓丝状腐蚀的生长，提高铝合金的耐丝状腐蚀性能。

2)预处理工艺相同下，不同铝合金耐丝状腐蚀性能存在较大差异，其中6063铝合金耐丝状腐蚀性能最好，6082铝合金次之，而6005A铝合金的耐丝状腐蚀性能最差。