Корозионо понашање 5052 и 6061 алуминијумских легура у дубоком мору

Корозија-Понашање--5052-и-6061-алуминијума-Легура у дубоком морском окружењу.пдф

Корозионо понашање 5052 и 6061 алуминијумских легура у дубоко-морском окружењу

Алуминијумска легура има малу густину, одличну отпорност на замор, високу специфичну чврстоћу и високу специфичну крутост. То је један од најчешће коришћених конструкцијских материјала од обојених метала у индустрији. Има јаку отпорност на корозију и све се више користи у поморском инжењерству. Екстензивно. Подаци о корозији од стране легуре алуминијума из иностранства први пут су прикупљени 1940-их током испитивања изложености у области Панамског канала.
Од 1962. до 1970. године, Морнарица Сједињених Америчких Држава је спровела велике-експерименте стварног-излагања мору у Порт Вајнмију у Калифорнији.

Изложени материјали обухватају до 475 легура, укључујући седам типова легура алуминијума: 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 и 7002. Спроведена су испитивања изложености корозији у плитком мору, као иу дубинама од 2 до 2 метра{07}. Испитивање корозионих перформанси следећих материјала.

Хемијски састав легура алуминијума 5052 и 6061

Утицај легирајућих елемената на отпорност легуре алуминијума на корозију

Легирајући елементи у легурама алуминијума првенствено утичу на њихову отпорност на корозију формирањем различитих инклузија и легура [М, 11, 14-22].
Главне компоненте легуре алуминијума 5052 су Ал6 (Фе, Мн) интерметално једињење и П фаза (Мг2Ал3). Потенцијал Ал6 (Фе, Мн) интерметалног једињења је приближно -700 мВ (псСЦЕ, види доле), што је нешто веће од потенцијала матрице. Катодна фаза има потенцијал од -800 мВ, док Лу фаза (Мг₂Ал₃) има потенцијал од отприлике -920 мВ, што је нешто ниже од потенцијала матрице и делује као анода 116_181.

Фазе нечистоћа АлФе-Си и Мг₂Си чине већину легуре алуминијума 6061. Потенцијал А1Фе-Си фазе је око -200 мВ, што је много веће од потенцијала матрице, а постоји као катодна фаза; потенцијал Мг₂Си фазе је око -1200 мВ, што је много ниже од потенцијала супстрата и ради као анода [119_221].
И друге фазе и матрица од легуре алуминијума чине микропар. Ефекти микропарова легура алуминијума 5052 и 6061 се разликују због њихове различите микроструктуре.Фаза ниског{0}}потенцијала Мг₂Ал₃ у легури алуминијума 5052 кородира првенствено као анода, док фаза Ал-Фе-Мн има висок потенцијал у односу на подлогу, промовишући корозију подлоге. У легури алуминијума 6061, друга фаза Мг₂Си има низак потенцијал у односу на подлогу, делује као анода и првенствено кородира. Ал-Фе^Си фаза, са високим потенцијалом у односу на подлогу, делује као катодна фаза, промовишући корозију околне подлоге и убрзавајући корозију легуре алуминијума 6061.

У поређењу са легурама алуминијума 5052 и 6061, две фазе у легурама алуминијума 6061 имају већу потенцијалну разлику, а утицај микропарова је јачи, што их чини подложнијим питтинг корозији. Након што се развије корозија, брзо се шири и на крају изазива перфорацију корозије. Алуминијумска легура 5052 има нижу потенцијалну разлику између две фазе од легуре алуминијума 6061, мањи ефекат микропарова и нешто нижи степен удубљења.

Утицај фактора животне средине дубоког мора на корозију алуминијумских легура

Паљење алуминијумских легура може се раздвојити у две фазе: нуклеација точака и ширење талог. Постоје три основне теорије о разлозима руптуре пасивационог филма и нуклеације метастабилног питинга, а то су механизам продирања јона, механизам руптуре пасивационог филма и процес адсорпције. Разматран је механизам продирања хлоридних јона. Када се агресивни ањони (као што је Цл) адсорбују на пасивационом филму, радијус хлоридних јона је скроман и лако пролази кроз њега. Јаки индукциони јони. Проводљив, тако да се висока густина струје може одржавати на одређеном месту на филму, а катјони се подстичу да се крећу насумично. Питинг корозија настаје када електрично поље на граници раствора филма достигне критичну вредност [241]. Макслоијалдов модел тачкастог дефекта је развијен да објасни како се пасивациони филмови пуцају. Агресивни ањони (као што је Цл_) се адсорбују на површини оксида и реагују са катјонима на граници јон/раствор, формирајући слободна места за катјоне у пасивационом филму. Ова слободна места за катјоне гравитирају ка контакту са металним{11}}филмом. Када додатни катионски слободни простори стигну до контакта метал/филм и не могу да се поједу, они стварају „групе слободних места“ које успешно уклањају пасивациони филм са металне подлоге, што доводи до питинга, а хипотеза адсорпције је позната као корозија у облику тањира.

Појава је последица конкурентске адсорпције Цл и О126. Једном када се корозивна јама развије, корозија удубљења брзо напредује. То је због киселости и процеса аутокатализе унутар јаме. Стање (потенцијал је негативнији) постаје анода.

Површина легуре алуминијума изван рупе је још увек у пасивном стању, а потенцијал је позитивнији да постане катода; као резултат, активациона-микро-пасивација микро-ћелија за корозију се ствара унутар и изван рупе за корозију; метал Анодна реакција у порама може се описати као акумулација продуката корозије (Ал₂О₃, СиО₂, и количина у траговима Мг3(СО₄)₂(ОХ)₂ и НаЦл) у близини ушћа корозивне јаме, постепено стварајући блокирану ћелију која импе.

Унутрашња и спољашња миграција јона, као и дифузија раствореног кисеоника. Батерија за концентрацију кисеоника се производи и унутар и изван рупе; Висока киселост рупе и окружење концентрације хлоридних јона стимулишу додатну корозију метала, што доводи до аутокаталитичког процеса блокиране батерије.

Закључак анализе

(1) Брзина корозије и максимална дубина удубљења легуре алуминијума 5052 и 6061 у Јужном кинеском мору су ниже на 1200 м него на 800 м. У истом окружењу, брзина корозије и максимална дубина удубљења од легуре алуминијума 5052. Дубина јаме је знатно нижа од оне код легуре алуминијума 6061.

(2) Упоредно испитивање експерименталних резултата и релевантних литературних података открива да како се дубина воде повећава, максималне дубине удубљења легура алуминијума 5052 и 6061 прво расту, а затим опадају, при чему се максималне дубине удубљења појављују на приближно 800 м.
(3) И легуре алуминијума 5052 и 6061 имале су корозију у пукотинама и перфорацију у области закивања, а корозија у пукотинама легуре алуминијума 5052 је била озбиљнија, а озбиљна корозија жљебова се десила у пресеку{4}} и 6061 алуминијума, легура алуминијума је била у главној површини лименке, а корозија се појавила на површини лименке на главној површини. легура алуминијума 6061 била је дубља и гушћа, што је резултирало удубљењима и перфорацијама у окружењу од 800 метара дубоког мора.

(4) Бели производи корозије на површинама легура алуминијума 5052 и 6061 састоје се од Ал₂О₃, СиО₂ и количине у траговима Мг3(СО₄)₂(ОХ)₂ и НаЦл.