有的鋼結構焊縫一噴富鋅漆后、或使用一段時間就會裂，不噴就沒事，難道是靈異事件噴到鬼了？？
今天我們就告訴你：這只不過液態金屬脆性（LME），與之類似的情況，航天工業里最常見！
常見液態金屬脆性
在應力狀態下的金屬或合金，當與特定液態金屬結合時，可導致災難性的沿晶斷裂。因為它們之間很敏感，像過敏一樣，例如：
1）碳鋼和不銹鋼對鋅（Zn）和鋰（Li）的液態金屬脆性敏感。
2）鋁和鋁合金對汞和鋅的液態金屬脆性敏感；
3）銅和銅合金對汞和鋰的液態金屬脆性敏感。
經?？梢杂^察到，這些敏感性發生，裂紋擴展速度可達到25cm/s。
因為大多數航空器的結構件是鋁合金制品，所以在航空器上，禁用含汞的物品，因為汞會對結構的完整性造成實質性危害。
什么是液態金屬脆性
什么是液態金屬脆性（LME）？LME是指材料與液態金屬接觸發生腐蝕，塑性降低乃至低應力脆斷的現象。LME有所也稱為液態金屬致裂（LMC）。圖1所示為LME的典型形貌。
圖1：LME典型形貌
鋼結構的情況
開篇說到的焊接鋼結構件噴漆斷裂，就是來自于鍍鋅零件或富鋅漆中的鋅。圖2所示為TWIP鋼（孿晶誘導塑性鋼）的電阻點焊后觀察到的LME圖片。圖3和圖4為液態Ga誘發鋁合金LME的情況。
圖2 TWIP鋼電阻點焊后觀察到的LME
圖3
圖3X射線顯微照片顯示液態Ga沿著Al的雙晶體晶界滲透，視場中間位置，最后一張圖片顯示了穿透速度。
圖4
圖4把液態的Ga涂在鋁罐上，幾天后，你會發現鋁罐像紙糊的一樣……
液態金屬脆性原理
那么，是什么導致了液態金屬脆性呢？
現有研究表明，脆化現象是材料的組織狀態、服役應力條件、接觸狀態、溫度和應變速率等多種因素共同作用的結果。
通常認為,液態金屬脆化現象只是在一定的溫度區間內才會出現，在低于或高于該溫度區間時，脆化現象就會消失，且韌性會回復到與未接觸液態金屬時相當的水平。此外，應變速率對液態金屬脆化現象也有非常大的影響。
液態金屬脆性的機理，不是電化學反應，而是一種吸附誘導脆性開裂。當液態金屬原子被吸附到敏感性的金屬或合金后，降低脆性敏感金屬在晶界區域內的金屬鍵結合強度，降低表面能，進而導致臨界解理應力降低，裂紋沿著晶界啟動并快速擴展，促進脆性斷裂的發生。
下圖為鍍鋅熱成形用硼鋼LME微裂紋形成機制示意圖。
圖6 鍍鋅熱成形用硼鋼微裂紋形成機制的示意圖
解決措施
預防LME的措施大致包括：
1) 避免與會導致LME的液態金屬接觸或被其污染；
2) 改進零件結構或消除拉應力狀態也是預防液態金屬致脆
3) 不要在低熔點金屬的熔點溫度附近使用它們；
4）使用金屬鍍層或覆層進行阻隔保護。
| |