2024鋁合金之腐蝕疲勞研究

Abstract

本實驗是利用電化學的方法來研究2024-T3 鋁合金在3.5 ％氯化鈉水溶液中腐蝕疲勞 的情形。 由實驗發現2024-T3 鋁合金在3.5 ％氯化鈉水溶液中的腐蝕電位由於受到反復應力的 作用而往活潑的方面移150mV ，並在受力過程中維持一穩定狀態。然而孔蝕電位（Ep ）及防止孔蝕保護電位（Epp ）受到反復應力後改變並不明顯。這些現象可用「氧化 膜受應力作用破損，並迅速修復的機構」來解釋。 使鋁合金極化到Ep及Epp 之間的電位時，在腐蝕疲勞過程中陽極電流變化的情形約略 可分成四個部份。藉著表面的觀察可發現在第二部份的末期孔蝕誘導出微裂縫。當此 裂縫延伸到一個限度，所剩的部份不能支持而發生破壞。 利用腐蝕疲勞過程中陽極電流變化的情形亦可幫助我們了解應力及頻率對腐蝕疲勞的 影響。由電流－時間圖中可發現第二部份的斜率和應力及頻率的大小成正比，這表示 在單位時間內，應力及頻率大者誘導出較多的孔蝕使得破壞較大。 外加電位使2024 T3 鋁合金極化到防止孔蝕保護電位以下，能夠有效地改進腐蝕疲勞 的抵抗力。此電位在3.5 ％氯化鈉水深液中為－720mV （SCE ）。同理可預測加入較 高濃度的磷酸鈉亦可達到改進的效果。