Korozivno ponašanje 5052 i 6061 aluminijumskih legura u dubokom moru

Korozija-Ponašanje--5052-i-6061-aluminijuma-Legura u dubokom morskom okruženju.pdf

Korozivno ponašanje 5052 i 6061 aluminijumskih legura u duboko-morskom okruženju

Aluminijska legura ima malu gustinu, odličnu otpornost na zamor, visoku specifičnu čvrstoću i visoku specifičnu krutost. To je jedan od najčešće korištenih konstrukcijskih materijala od obojenih metala u industriji. Ima jaku otpornost na koroziju i sve se više koristi u pomorskom inženjerstvu. Ekstenzivno. Podaci o koroziji od strane legure aluminijuma iz inostranstva su prvi put prikupljeni 1940-ih tokom ispitivanja izloženosti u oblasti Panamskog kanala.
Od 1962. do 1970. godine, Mornarica Sjedinjenih Američkih Država provodila je velike-eksperimente stvarnog-izlaganja moru u Port Wynemeeu u Kaliforniji.

Izloženi materijali uključuju do 475 legura, uključujući sedam tipova aluminijskih legura: 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 i 7002. Sprovedena su ispitivanja izloženosti koroziji u plitkom moru, kao iu dubinama od 2 metara do 2 metra{0} Ispitivanje korozivnih svojstava sljedećih materijala.

Hemijski sastav legura aluminijuma 5052 i 6061

Utjecaj legirajućih elemenata na otpornost legure aluminija na koroziju

Legirajući elementi u aluminijskim legurama prvenstveno utječu na njihovu otpornost na koroziju formiranjem različitih inkluzija i legura [M, 11, 14-22].
Glavne komponente legure aluminijuma 5052 su Al6 (Fe, Mn) intermetalno jedinjenje i P faza (Mg2Al3). Potencijal Al6 (Fe, Mn) intermetalnog jedinjenja je približno -700 mV (psSCE, vidi dole), što je nešto veće od potencijala matrice. Katodna faza ima potencijal od -800 mV, dok Lu faza (Mg₂Al₃) ima potencijal od otprilike -920 mV, što je nešto niže od potencijala matrice i djeluje kao anoda 116_181.

Faze nečistoća AlFe-Si i Mg₂Si čine većinu legure aluminijuma 6061. Potencijal A1Fe-Si faze je oko -200 mV, što je mnogo veće od potencijala matrice, a postoji kao katodna faza; potencijal Mg₂Si faze je oko -1200 mV, što je mnogo niže od potencijala supstrata i radi kao anoda [119_221].
I druge faze i matrica od legure aluminijuma čine mikropar. Efekti mikroparova aluminijskih legura 5052 i 6061 razlikuju se zbog njihove različite mikrostrukture.Faza Mg₂Al₃ niskog{0}}potencijala u leguri aluminijuma 5052 korodira prvenstveno kao anoda, dok faza Al-Fe-Mn ima visok potencijal u odnosu na podlogu, promovišući koroziju podloge. U leguri aluminija 6061, druga faza Mg₂Si ima nizak potencijal u odnosu na podlogu, djeluje kao anoda i prvenstveno korodira. Al-Fe^Si faza, sa visokim potencijalom u odnosu na podlogu, djeluje kao katodna faza, promovišući koroziju okolne podloge i ubrzavajući koroziju legure aluminija 6061.

U poređenju sa aluminijskim legurama 5052 i 6061, dvije faze u 6061 aluminijskim legurama imaju veću potencijalnu razliku, a utjecaj mikroparova je jači, što ih čini podložnijim pitting koroziji. Nakon što se razvije korozija, brzo se širi i na kraju uzrokuje perforaciju korozije. Aluminijska legura 5052 ima nižu potencijalnu razliku između dvije faze od legure aluminija 6061, manji efekat mikroparova i nešto niži stepen pitinga.

Utjecaj faktora okoliša dubokog mora na koroziju aluminijskih legura

Paljenje aluminijskih legura može se podijeliti u dva stupnja: nukleacija točaka i širenje pitinga. Postoje tri osnovne teorije o razlozima rupture pasivacijskog filma i nukleacije metastabilnog pitinga, a to su mehanizam prodiranja jona, mehanizam rupture pasivacijskog filma i proces adsorpcije. Razmatran je mehanizam penetracije hloridnih jona. Kada se agresivni anioni (kao što je Cl) adsorbuju na pasivizacionom filmu, radijus hloridnih jona je skroman i lako prolazi kroz njega. Jaki indukcioni joni. Provodljiv, tako da se visoka gustina struje može održavati na određenom mjestu na filmu, a kationi se podstiču da se kreću nasumično. Piting korozija nastaje kada električno polje na granici otopine filma dosegne kritičnu vrijednost [241]. Macxloiialdov model točkastog defekta razvijen je da objasni kako se pasivacijski filmovi pucaju. Agresivni anioni (kao što je Cl_) adsorbuju se na površini oksida i reaguju sa kationima na granici jon/otopina, formirajući kationske praznine u pasivacionom filmu. Ove kationske slobodne pozicije gravitiraju ka kontaktu sa metalnim{11}}filmom. Kada dodatni kationski slobodni prostori stignu do kontakta metal/film i ne mogu se pojesti, oni stvaraju "grupe slobodnih mjesta" koje uspješno uklanjaju pasivizirajući film sa metalne podloge, što rezultira pitingom, a hipoteza o adsorpciji poznata je kao piting korozija.

Pojava je uzrokovana konkurentskom adsorpcijom Cl i O126. Jednom kada se korozivna jama razvije, jamičasta korozija brzo napreduje. To je zbog kiselosti i procesa autokatalize unutar jame. Stanje (potencijal je negativniji) postaje anoda.

Površina aluminijske legure izvan rupe je još uvijek u stanju pasivacije, a potencijal je pozitivniji da postane katoda; kao rezultat, aktivaciona-mikro-tačka pasivne parne korozivne ćelije se stvara unutar i izvan korozijske rupe; metal Anodna reakcija u porama može se opisati kao akumulacija produkata korozije (Al₂O₃, SiO₂, i količina u tragovima Mg3(SO₄)₂(OH)₂ i NaCl) u blizini ušća korozivne jame, postepeno stvarajući blokiranu ćeliju koja stvara pope.

Unutrašnja i vanjska migracija jona, kao i difuzija otopljenog kisika. Baterija za koncentraciju kisika proizvodi se unutar i izvan rupe; Visoka kiselost rupe i okruženje koncentracije hloridnih jona stimulišu dodatnu koroziju metala, što rezultira autokatalitičkim procesom blokirane baterije.

Zaključak analize

(1) Brzina korozije i maksimalna dubina udubljenja legure aluminijuma 5052 i 6061 u Južnom kineskom moru su niže na 1200 m nego na 800 m. U istom okruženju, stopa korozije i maksimalna dubina udubljenja 5052 aluminijske legure. Dubina jame je znatno niža od one kod legure aluminijuma 6061.

(2) Uporedno ispitivanje eksperimentalnih rezultata i relevantnih podataka iz literature otkriva da kako se dubina vode povećava, maksimalne dubine udubljenja legure aluminija 5052 i 6061 prvo rastu, a zatim opadaju, pri čemu se maksimalne dubine udubljenja pojavljuju na približno 800 m.
(3) I legure aluminijuma 5052 i 6061 imale su koroziju u pukotinama i perforaciju u području zakivanja, a korozija pukotina legure aluminijuma 5052 je bila ozbiljnija, a ozbiljna korozija žljebova se pojavila u preseku . 5052 i 6061 aluminijuma, korozija legura na glavnoj površini limenke je nastala na glavnoj površini limenke. legura aluminijuma 6061 bila je dublja i gušće, što rezultira udubljenjima i perforacijama u 800m dubokom morskom okruženju.

(4) Bijeli proizvodi korozije na površinama aluminijskih legura 5052 i 6061 sastoje se od Al₂O₃, SiO₂ i količine u tragovima Mg3(SO₄)₂(OH)₂ i NaCl.