严格的湿度控制在铝固溶热处理中是不可妥协的，因为水蒸气在高温下会化学腐蚀金属。这种反应会将原子氢引入合金，原子氢会在内部积聚并导致金属物理变形，产生称为气泡的永久性缺陷。
湿气的存在会引发一连串反应，将氢注入合金结构，在氧化物处造成内部压力积聚，从而导致不可逆的表面起泡和氢脆。
氢损伤机理
表面反应
当铝合金在潮湿环境中暴露于高温时，水蒸气会直接与金属表面发生反应。
这种化学反应分解水分子，副产物是原子氢。
扩散到金属晶格
与气体分子不同，原子氢足够小，可以快速扩散到固体铝基体中。
一旦进入内部，这些原子就会在晶格中迁移，寻找内部缺陷。
在双层氧化膜处积聚
扩散的氢原子倾向于聚集在称为双层氧化膜（bifilms）的特定内部缺陷处。
这些微观薄膜充当陷阱，收集已渗透到表面的氢。
从内部压力到表面失效
内部压力升高
随着氢在这些双层氧化膜处不断积聚，浓度会显著增加。
被捕获的原子会重新结合成气体，导致金属内部局部内部压力急剧升高。
形成宏观气泡
内部压力最终会超过材料的强度，迫使靠近表面的金属向外膨胀。
这表现为宏观表面氢气泡，这是一种损害零件几何形状和结构完整性的缺陷。
理解权衡
设备能力与风险
为了防止这种现象，操作员必须使用配备精密气氛控制功能的高温电炉。
虽然这些系统可能代表着较高的初始资本投资，但依赖于没有湿度调节的标准炉会带来零件被拒的高风险。
脆性的代价
除了可见的气泡外，氢的存在还会导致氢脆。
未能控制湿度不仅会破坏表面光洁度；它还会降低合金的机械延展性，可能导致在负载下过早失效。
为您的工艺做出正确选择
为确保您的铝制部件的可用性，您必须将您的设备能力与您的质量目标相结合。
- 如果您的主要重点是表面美观：确保您的炉气氛经过严格除湿，以防止引起可见气泡的化学反应。
- 如果您的主要重点是机械完整性：优先考虑精密气氛控制以消除氢扩散，从而防止内部脆化。
控制气氛以控制材料性能。
摘要表：
| 因素 | 高湿度影响 | 对合金的影响 |
|---|---|---|
| 化学反应 | 水蒸气与金属表面反应 | 释放原子氢 |
| 内部结构 | 氢在双层氧化膜处积聚 | 内部压力积聚 |
| 表面质量 | 局部金属膨胀 | 宏观表面气泡 |
| 机械完整性 | 延展性降低 | 氢脆 |
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