金属腐蚀分为哪三类（分享：盐雾腐蚀对不同损伤状态铝合金拉伸性能和疲劳寿命的影响）

LY12铝合金经过固溶及时效处理，具有优异的强度，常被用作飞机结构材料。当飞机在高温、高湿及盐雾环境下服役时，机身蒙皮易出现表面漆层开裂及铝合金结构件氧化膜等问题。腐蚀作用会加速裂纹的形成，降低铝合金结构的剩余强度和使用寿命。在航空维修中，必须对铝合金的腐蚀损伤进行检查和修复，以确保飞机的安全运营。研究铝合金的腐蚀失效行为对于指导安全使用具有重要意义。

目前，关于铝合金腐蚀疲劳寿命的研究已经取得了丰富的成果。许多研究者对预腐蚀后的铝合金进行了疲劳试验，发现腐蚀坑底部由于应力集中成为裂纹源，在腐蚀与疲劳的耦合作用下，裂纹迅速萌生并扩展，导致铝合金快速断裂。本文作者以LY12航空铝合金为研究对象，通过预制通孔和腐蚀损伤试样，研究了其在盐雾腐蚀后的拉伸性能和疲劳寿命。

试验材料采用1.5mm厚的LY12CZ铝合金薄板，沿材料轧制方向取样，制备了拉伸和疲劳试样。对试样进行了室温浸泡腐蚀、循环盐雾及先室温浸泡再循环盐雾试验。通过观察和分析试样的微观形貌、拉伸性能和疲劳寿命，以评估腐蚀对铝合金力学性能的影响。

经过不同方式的腐蚀后，LY12铝合金的表面形貌发生了显著变化。浸泡腐蚀后，试样表面布满了腐蚀坑，盐雾腐蚀则导致表面颗粒状腐蚀产物的形成。腐蚀产物主要为Al2O3，但Cl-的参与进一步加速了铝合金的腐蚀。

预制损伤和盐雾腐蚀对试样的拉伸性能产生了显著影响。随着损伤程度的增加，试样的抗拉强度和断后伸长率明显下降。预制通孔导致承载截面积减小，进一步降低了剩余强度。断口形貌也呈现出韧窝数量减少、尺寸减小等特征。

在疲劳性能方面，盐雾时间对试样的疲劳寿命影响并不显著。随着盐雾时间的延长，材料表面原始损伤得到释放或闭合，使得疲劳裂纹发展的驱动力降低。通孔尺寸的增加和加载应力的增大都会导致试样疲劳寿命的下降。在飞机维修过程中需要根据实际情况制定相应的修理措施。

通过观察断口形貌，发现无孔试样的裂纹多源性韧性断裂特征明显，而有孔试样的裂纹则始于应力集中的孔部位。随着加载应力的增大，断口裂纹扩展区逐渐变小，这与疲劳寿命随应力增大而降低的趋势一致。在疲劳扩展区还观察到了一些孔洞和棱等特征。

图9展示了经过不同加载应力疲劳试验后的LY12铝合金试样疲劳扩展区的扫描电子显微镜（SEM）图像。

从图中可以看出，经过疲劳试验后，试样的疲劳扩展区呈现出特定的SEM形貌。这些区域在反复应力作用下，第二相粒子或夹杂物与基体金属因滑移程度不同形成内缩颈，最终导致剪切或断裂，形成典型的韧窝断口形貌。随着加载应力的增大，韧窝逐渐变小、变浅，表明材料的抗断裂能力在逐渐减弱。

图10描绘了经过不同加载应力疲劳试验后的LY12铝合金试样疲劳瞬断区的SEM形貌。瞬断区的断面表现出典型的塑性断裂特征，布满韧窝。当材料受到疲劳失效时，在裂纹前缘反复应力作用下，会产生典型的韧窝断口形貌。随着加载应力的增大，这些韧窝的形貌也会发生变化。

三、研究结论：

（一）LY12铝合金在室温下的5%NaCl溶液中存在晶间腐蚀现象，腐蚀产物主要是氧化铝，Cl元素也参与了腐蚀反应存在于腐蚀产物中。试样经过浸泡腐蚀和盐雾腐蚀后，腐蚀坑的棱边被溶解。

（二）预制通孔和腐蚀损伤会导致材料的有效截面积减小，从而降低LY12铝合金的强度和塑性。尤其是预制通孔后，试样的抗拉强度和断后伸长率都有显著下降。

（三）相较于盐雾时间和通孔尺寸，疲劳加载应力对疲劳寿命的影响更为显著。在预制通孔和盐雾腐蚀的基础上，随着疲劳加载应力的增大，试样的疲劳寿命会急剧下降。断口的裂纹扩展区会逐渐变小，裂纹扩展寿命也会变短。这表明疲劳加载应力是影响LY12铝合金疲劳性能的主要因素。