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热镀锌生产工艺相关的另类腐蚀——液态金属脆性

什么是液态金属脆性（LME）？液态金属脆性是指材料与液态金属接触发生腐蚀，塑性降低乃至低应力脆断的现象。LME也称为液态金属致裂（LMC）。在应力状态下的金属或合金，当与特定液态金属结合时，可导致灾难性的沿晶断裂。例如，碳钢和不锈钢对锌和锂的液态金属脆性敏感；铅和铝合金对汞和锌的液态金属脆性敏感；铜和铜合金对汞和锂的液态金属脆性敏感。经常可以观察到，这是一种简单的沿晶断裂，裂纹扩展速度可达25cm/s。因为大多数航空器的结构件是铝合金制品，在航空器上，禁用含汞的物品，因为汞会对结构的完整性造成实质性危害。在不同的工业领域，焊接钢结构件断裂的元凶就是来自于镀锌零件或富锌漆中的锌。

是什么导致了镀锌板发生液态金属脆性呢？

现有研究表明，脆化现象是材料的组织状态、服役应力条件、接触状态、温度和应变速率等多种因素共同作用的结果。

通常认为，液态金属脆化现象只是在一定的温度区间内才会出现，在低于或高于该温度区间时，脆化现象就会消失，且韧性会回复到与未接触液态金属时相当的水平。应变速率对液态金属脆化现象也有非常大的影响。

液态金属脆性的机理不是电化学反应，而是一种吸附诱导脆性开裂。当液态金属原子被吸附到敏感性的金属或合金后，降低脆性敏感金属在晶界区域内的金属键结合强度，降低表面性能，进而导致临界应力降低，裂纹沿着晶界启动并快速扩展，促进脆性断裂的发生。

预防液态金属脆性发生的措施大致包括：

1.避免与会导致液态金属脆性的液态金属接触或被其污染；

2.改进零件结构或消除抗应力状态也是预防液态金属致脆的一种方法；

3.不要在低熔点金属的熔点温度附近使用它们；

4.使用金属镀层或覆层进行阻隔保护。