晶間腐蝕是--種由組織電化學不均勻性引起的局部腐蝕。晶間腐蝕破壞了晶粒間的結合力，使合金力學性能急劇下降，是鋁合金最危險的腐蝕破壞形式之一。晶間腐蝕是由于沿晶界產生連續的析出相，而晶界區域與晶粒間又存在電位差所引起的。析出相相對于基體，可以是陽極，也可以是陰極"。--般來說，當Al-Mg--Si系鋁合金中.Mg/Si> 1.73時，時效時晶界只析出Mg2Si粒子，鋁合金基體與MgSi粒子電位接近，電偶腐蝕小，合金無晶間腐蝕傾向;當Mg/Si< 1.73時，時效時晶界可同時析出MgSi及Si粒子，其耐蝕性下降，合金存在晶間腐蝕傾向。加人Cu后的Al-Mg -Si系合金，合金中的析出相種類有所增加，當含銅量超過一定數值時，新的四元相Q相(ALCu,MgsSin)形成，Cu的加入會降低Al-Mg--Si合金的耐腐蝕性能”。

1、鋁合金晶間腐蝕機理簡述

目前，關于鋁合金的晶間腐蝕形成機理主要有以下三種理論":

(1)陽極性的晶界組成物(溶質貧化區或沉.淀相)與基體的腐蝕電位差異形成電偶腐蝕，進而導致晶間腐蝕。

(2)溶質貧化區(SDZ) 晶格本體之間和破壞電位(breakdown potential)差異導致晶間腐蝕。

(3)晶界沉淀相的溶解形成侵蝕性更強的閉塞區環境(oceluded environment)，導致連續的晶間腐蝕。

發生晶間腐蝕需同時滿足3個條件": (1) 有腐蝕介質;(2)晶界上析出相和固溶體間的電位差大于100mV左右; (3) 晶界析出相連續分布。對于沉淀硬化型鋁合金，晶界析出相的尺寸和分布取決于淬火和人工時效條件。因此，為減少或抑制晶間腐蝕，應避免析出相在晶界上連續分布。

除上述三種主要理論外，還有一種晶間腐蝕理論考慮了晶界處的局部應力，它是通過二次相形核而產生。于是，在緊鄰二次析出相處的扭曲晶格位置，優先發生了局部腐蝕。也可認為，應力和應變會引起晶界原子更加無序，結果導致陽極溶解的驅動力變大。但是，晶界處的微應力或微應變可能只對晶間腐蝕起次要作用，可能僅引起擴散通道增加。

2、Al-Mg-Si--Cu系合金晶間腐蝕特點

Al-Mg- -Si-Cu系合金具有低密度、中等強度、良好的成型性、焊接性和低應力腐蝕敏感性等優點，在航天航空領域有著重要應用，如6013、6056、1370及 6069等合金15-7。Al-Mg- -Si-Cu 系合金是熱處理可強化合金。時效硬化型鋁合金的強度主要取決于晶內析出相的性質、形貌及數量。要使合金獲得較高強度，要求晶內析出數量多而與基體存在較大的共格畸變析出相，從而對位錯滑移產生高的阻力”。大量研究結果表明，6x x x合金在單級峰時效狀態下晶內析出大量細小彌散的針狀相β"，使合金達到最大強度。

Svenningsen等人"就熱處理工藝對含Cu的6xxx鋁合金晶間腐蝕的影響做了詳細的研究，發現晶界.上Q相和β相的形成可能導致晶間腐蝕。另外還發現在晶界附近有富Cu薄膜的存在，這使得銅膜與周圍的貧Cu區構成腐蝕微電池，隨時效時間的延長，晶界Cu薄膜粗化而變的不連續，使抗晶間腐蝕能力提高。但這使得晶界上析出相粗化，最終導致過時效時出現尺寸較大的點蝕。但是如果把合金中Cu的質量百分比將到0.1%以下，鋁合金晶間腐蝕可能得到避免。

3、合金元素對晶間腐蝕性能的影響

Al-Mg- Si-Cu系鋁合金的主要合金元素為Mg和Si，并添加有少量的Cu，此外還有微量及雜質元素如Cr、Mn、Ti、Fe和Sn等。不同的合金元素對鋁合金的腐蝕電位影響不同，對AI-Mg -Si-Cu合金來說，Mg元素會降低合金的腐蝕電位，而Si和Cu元素會使合金的腐蝕電位升高。而且，如果熱處理過程造成合金元素不均勻分布，Al-Mg -Si-Cu合金會產生局部腐蝕傾向，T6態的Al-Mg- -Si- -Cu合金有嚴重的晶間腐蝕敏感性。

4、結束語

Al-Mg- .Si- -Cu系鋁合金具有比Al-Mg -Si系鋁合金更優異的力學性能，在航天航空、交通運輸、3C電子鋁材等領域獲得廣泛的應用。由于少量Cu的添加，合金的晶間腐蝕敏感性顯著增大，降低合金晶間腐蝕傾向，充分挖掘Al-Mg- -Si- -Cu系鋁合金的潛能，是目前研究的熱點之一。優化合金元素含量，分析各個合金元素在熱處理過程中的相互作用及其對合金強化作用的影響，研究Mg、Si原子比和Cu含量的最佳組合，合理控制合金中Mn、Cr等過渡族元素的含量，采用微合金化方法，添加微量的Zr及稀土元素，消除或抑制合金晶間腐蝕;同時，結合三維原子探針、球差校正透射電鏡等先進顯微表征技術，研究AI-Mg- -Si-Cu 系鋁合金時效過程中的析出相結構特點及其動態演化規律，揭示析出相與合金力學性能、晶間腐蝕性能的本征關系,進一步完善晶間腐蝕機理，為研究和開發新的均勻化熱處理、固溶時效及焊接工藝,提供理論依據和實際應用，是今后重要的研究方向。