2026年03月22日 09:47:58 来源：上海振帝实业有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：30
据有关资料描述，有的钢结构焊缝一喷富锌漆后、或使用一段时间就会裂，不喷就没事，难道是灵异事件喷到鬼了？？
今天我们就告诉你：这只不过液态金属脆性（LME），与之类似的情况，航天工业里见！
常见液态金属脆性
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。因为它们之间很敏感，像过敏一样，例如：
1）碳钢和不锈钢对锌（Zn）和锂（Li）的液态金属脆性敏感。
2）铝和铝合金对汞和锌的液态金属脆性敏感；
3）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，这些敏感性发生，裂纹扩展速度可达到25cm/s。
因为大多数航空器的结构件是铝合金制品，所以在航空器上，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。
什么是液态金属脆性
什么是液态金属脆性（LME）？LME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有所也称为液态金属致裂（LMC）。图1所示为LME的典型形貌。
图1：LME典型形貌
钢结构的情况
开篇说到的焊接钢结构件喷漆断裂，就是来自于镀锌零件或富锌漆中的锌。图2所示为TWIP钢（孪晶诱导塑性钢）的电阻点焊后观察到的LME图片。图3和图4为液态Ga诱发铝合金LME的情况。
图2 TWIP钢电阻点焊后观察到的LME
图3
图3X射线显微照片显示液态Ga沿着Al的双晶体晶界渗透，视场中间位置，张图片显示了穿透速度。
图4
图4把液态的Ga涂在铝罐上，几天后，你会发现铝罐像纸糊的一样……
液态金属脆性原理
那么，是什么导致了液态金属脆性呢？
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。此外，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，降低表面能，进而导致临界解理应力降低，裂纹沿着晶界启动并快速扩展，促进脆性断裂的发生。
下图为镀锌热成形用硼钢LME微裂纹形成机制示意图。
图6 镀锌热成形用硼钢微裂纹形成机制的示意图
解决措施
预防LME的措施大致包括：
1) 避免与会导致LME的液态金属接触或被其污染；
2) 改进零件结构或消除拉应力状态也是预防液态金属致脆
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。
