Page 63 - 理化检验-物理分册2018年第十一期

张丽民, 等: ３１０４H１９ 铝合金易拉罐泄漏原因分析

和漏点, 并且易拉罐身内壁黑点的位置和外部磕碰
擦伤的位置并不一致, 说明罐身为铝合金易拉罐泄
漏的原发区和高发区.
１．２ 化学成分分析
铝合金易拉罐身的化学成分见表 １ , 可见该铝
合金易拉罐身的化学成分符合 GB / T３１９０－２００８
« 变形铝及铝合金化学成分» 中对 ３１０４H１９ 铝合金
的技术要求.
１．３ 体视显微镜分析
在体视显微镜下观察该铝合金易拉罐内表面黑点
的形貌, 如图２所示, 可见罐身已经发生了腐蚀穿孔,
边缘部分可见点状腐蚀, 其斑块状腐蚀区是由腐蚀点
连接而成的; 在体视显微镜下还可见其内涂膜凸起.
１．４ 扫描电镜( SEM ) 及能谱( EDS ) 分析
泄漏铝合金易拉罐内表面腐蚀区 SEM 形貌如
图 ３ 所示, 可见其内表面腐蚀区呈片层状剥落, 同时
存在内涂膜脱落的腐蚀圆点、 内涂膜未完全脱落和
图 １ 泄漏易拉罐内表面宏观形貌 内涂膜还未脱落的鼓包, 还可见腐蚀点开始都是独
Fi g 敭１ Macromor p holo gy ofinternalsurfaceoftheleaka g ecans 立存在, 在腐蚀的过程中逐渐连接成片, 而未脱落的
a thecanlid b thecanbod y
内涂膜则分布着纵横裂纹.
表 １ 泄漏易拉罐身化学成分( 质量分数)
Tab敭１ Chemicalcom p ositionsoftheleaka g ecanbod y massfraction ％
项目 Si Cu Fe M g Mn V Ti Zn
实测值 ０．２０ ０．１４ ０．４４ １．１４ ０．７８ ０．０１ ０．０１ ０．０５
标准值 ≤０．６０ ０．０５~０．２５ ≤０．７０ ０．８０~１．３０ ０．８０~１．４０ ≤０．０５ ≤０．１０ ≤０．２５

处采用扎孔的方法, 以孔洞为参照点来确定位置.
通过扎孔( 三点确定一条直线) 和直尺测量最终确
定了腐蚀圆孔对应的外表面的位置, 图 ６a ) 为圆形
腐蚀区内表面形貌, 图 ６b ) 为圆形腐蚀区对应的外
表面形貌, 由图 ６ 可知, 该腐蚀的产生是从内表面

开始的.
２ 分析与讨论
图 ２ 泄漏易拉罐身内表面腐蚀穿孔的宏观形貌
从以上理化检验结果可知, 该铝合金易拉罐发
Fi g 敭２ Macromor p holo gy ofcorrosionp enetratedon
internalsurfaceoftheleaka g ecan 生腐蚀泄漏主要是由易拉罐内涂膜质量不佳引起
的.内涂膜上存在微裂纹、 微小的孔洞和微气泡, 在
对铝合金易拉罐内表面腐蚀区进行能谱分析,
结果如图 ４ 所示, 可见腐蚀区残留物主要元素成分 啤酒灌入后, 由于啤酒中含有腐蚀性较强的物质, 特
为碳和氧, 还含有硫、 氯、 磷等与腐蚀相关的元素 [ ３ ] . 别是含有穿透能力很强的氯元素, 氯离子沿着罐体
图 ５ 所 示 为 内 涂 膜 刚 刚 脱 落 一 部 分, 铝 合 金 内涂膜上的微裂纹、 微小的孔洞和微气泡等缺陷渗
基体已经 发 生 了 轻 微 腐 蚀 的 圆 形 腐 蚀 区, 但 未 发 入到 铝 合 金 基 体 表 面. 铝 合 金 基 体 中 的 FeAl ２ ,
展为腐蚀穿孔.为确定是否是由内表面开始腐蚀 CuAl ２ AlＧFeＧSi等化合物均为阴极相质点, 在腐蚀
,
的, 需要对该圆形腐蚀区对应的外表面进行观察. 性溶液中氯离子与阴极相周围的铝合金基体( 阳极)
因此首先 需 要 对 该 圆 形 腐 蚀 区 进 行 精 确 定 位, 此 构成了腐蚀电池, 从而发生电化学腐蚀, 使阴极相质
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