Comportamiento a la corrosión de 5052 y 6061 Aleaciones de aluminio en entornos marinos profundos

Comportamiento a la corrosión de 5052 y 6061 Aleaciones de aluminio en entornos marinos profundos

La aleación de aluminio tiene baja densidad., alta resistencia a la fatiga, alta resistencia específica y rigidez específica. Es uno de los materiales estructurales de metales no ferrosos ampliamente utilizados en la industria.. Tiene buena resistencia a la corrosión y se usa cada vez más en ingeniería marina.. Extenso. La acumulación de datos de corrosión por exposición real al mar de aleaciones de aluminio extrañas comenzó con los experimentos de exposición en el área del Canal de Panamá en la década de 1940..

5052 aleación de aluminio

De 1962 a 1970, los Estados Unidos. La Marina llevó a cabo experimentos reales de exposición al mar a gran escala en Port Wynemee, California.

Los materiales expuestos incluyen tantos como 475 clases de aleaciones, incluido 7 tipos de aleaciones de aluminio tales como 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 y 7002. No solo se han llevado a cabo los experimentos de exposición a la corrosión en mares poco profundos, pero también se han llevado a cabo las condiciones de aguas profundas en el rango de 700-2000m. Estudio del comportamiento frente a la corrosión de los siguientes materiales.

Composición química de 5052 y 6061 aleaciones de aluminio

Efecto de los elementos de aleación sobre la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio

Los elementos de aleación en las aleaciones de aluminio afectan principalmente su resistencia a la vela al formar diferentes inclusiones y aleaciones. [M, 11, 14-22].

La principal formación de 5052 aleación de aluminio es Al6 (Fe, Mn) compuesto intermetálico y fase P (Mg2Al3). El potencial de Al6 (Fe, Mn) compuesto intermetálico es de aproximadamente -700mV (psSCE, lo mismo abajo), que es ligeramente superior a la de la matriz El potencial (-800mV) existe como la fase del cátodo; mientras que la fase Lu (Mg2Al3) el potencial es de aproximadamente -920mV, que es ligeramente inferior al potencial de la matriz, actuando como el ánodo 116_181.

Corrosion rate of 5052 y 6061 aluminum alloys in deep sea

Para 6061 aleación de aluminio, la formación principal es la fase de impureza A1Fe-Si y la fase Mg2Si. El potencial de la fase A1Fe-Si es de unos -200mV, que es mucho mayor que el potencial de la matriz, y existe como una fase de cátodo; el potencial de la fase Mg2Si es de aproximadamente -1200mV, muy por debajo del potencial del sustrato, actúa como el ánodo 119_221.

Tanto estas segundas fases como la matriz de aleación de aluminio constituyen un micropar. los 5052 y 6061 las aleaciones de aluminio tienen diferentes efectos de micropar debido a sus diferentes microestructuras. La fase Mg2Al3 de bajo potencial en el 5052 la aleación de aluminio se corroe preferentemente como el ánodo, y el A1- La fase Fe-Mn tiene un alto potencial en relación con el sustrato., que promoverá la corrosión del sustrato circundante. Desde la segunda fase de Mg2Si, que tiene un bajo potencial en 6061 aleación de aluminio, tiene un potencial muy bajo en relación con el sustrato, actúa como ánodo y corroe preferentemente; la fase Al-Fe^Si en relación con el potencial del sustrato es muy alta, como la fase del cátodo, promoverá la corrosión del sustrato circundante, y acelerar la corrosión de 6061 aleación de aluminio.

5mm de espesor 6061 aleaciones de aluminio

En comparación con 5052 y 6061 aleaciones de aluminio, las dos fases en 6061 aleaciones de aluminio tienen una diferencia de potencial mayor, y el efecto de los micropares es mayor, que es propenso a la corrosión por picaduras. Después de que se produzca la corrosión por picadura, crecerá rápidamente y eventualmente causará perforación por corrosión. .La diferencia de potencial entre las dos fases del 5052 aleación de aluminio es más pequeño que el de la 6061 aleación de aluminio, y el efecto de micropar es pequeño, y su grado de picado es ligeramente inferior al del 6061 aleación de aluminio. Cambios en el desempeño de la corrosión.

Influencia de los factores ambientales de aguas profundas en la corrosión de las aleaciones de aluminio

La ignición de las aleaciones de aluminio se puede dividir en dos etapas, Es decir, la etapa de nucleación de picaduras y la etapa de crecimiento de picaduras. Hay tres teorías principales sobre las razones de la ruptura de la película de pasivación y la nucleación por picaduras metaestables., a saber, el mecanismo de penetración de iones, Mecanismo de ruptura de la película de pasivación y mecanismo de adsorción Entre ellos, el mecanismo de penetración de iones de cloruro se considera: cuando los aniones agresivos (como C1″) se adsorben en la película de pasivación, el radio de iones de cloruro es pequeño y fácil de pasar a través de la película de pasivación. Fuertes iones de inducción Conductivo, por lo que se puede mantener una alta densidad de corriente en un punto determinado de la película, y los cationes se promueven para moverse al azar. Cuando el campo eléctrico en la interfaz de la solución de la película alcanza un cierto valor crítico, se produce corrosión por picadura [241. El mecanismo de ruptura de la película de pasivación es el modelo de defectos puntuales de Macxloiiald desarrollado: aniones agresivos (como Cl_) se adsorben en la superficie del óxido y reaccionan con los cationes en la interfase ion/solución, resultando en la formación de vacantes de cationes en la película de pasivación. Estas vacantes de cationes se mueven hacia la interfaz metal/película Transporte, cuando las vacantes de cationes que llegan a la interfase metal/película no pueden ser consumidas, el exceso de vacantes de cationes se reúne para formar "grupos de vacantes", que separan efectivamente la película de pasivación del sustrato metálico, formación de picaduras y la teoría de adsorción se llama corrosión por picaduras. La ocurrencia es causada por la adsorción competitiva de Cl_ y O126]. Una vez que se forma el hoyo de corrosión, la corrosión por picadura se desarrolla rápidamente. Esto se debe al proceso de acidificación y autocatálisis dentro del tajo.: El estado (el potencial es mas negativo) se convierte en el ánodo. La superficie de la aleación de aluminio fuera del orificio todavía se encuentra en un estado de pasivación., y el potencial es más positivo para convertirse en el cátodo; por lo tanto, se forma una celda de corrosión de acoplamiento de micropuntos de activación-pasivación dentro y fuera del orificio de corrosión; el metal en el orificio de corrosión La reacción del ánodo en los poros se puede expresar como la acumulación de productos de corrosión (A1203, SiO2, y una pequeña cantidad de Mg3(S04)2(0H)2 y NaCl) en la boca del pozo de corrosión, formando gradualmente una célula bloqueada, que dificulta la formación de los poros. La migración de iones internos y externos y la difusión del oxígeno disuelto.. Se forma una batería de concentración de oxígeno dentro y fuera del agujero.; el entorno de alta acidez y alta concentración de iones de cloruro en el orificio promueve una mayor corrosión del metal en el orificio, formando así un proceso autocatalítico de la batería bloqueada.

Conclusión del análisis

• (1) La velocidad de corrosión y la profundidad máxima de picaduras de 5052 y 6061 las aleaciones de aluminio en el entorno de 1200 m en el Mar de China Meridional son más bajas que las del entorno de 800 m en el Mar de China Meridional. en el mismo ambiente, la velocidad de corrosión y la profundidad máxima de picaduras de 5052 aleación de aluminio La profundidad del hoyo es mucho menor que la de 6061 aleación de aluminio.
• (2) El análisis comparativo de los datos experimentales y los datos de la literatura relevante muestra que con el aumento de la profundidad del agua, las profundidades máximas de picado de 5052 y 6061 Las aleaciones de aluminio primero aumentan y luego disminuyen., y las profundidades máximas de picaduras aparecen a una profundidad de agua de aproximadamente 800 m..
• (3) Ambos 5052 y 6061 las aleaciones de aluminio presentaban corrosión por grietas y perforación en el área de remachado, y la corrosión en grietas de 5052 aleación de aluminio era más grave, y grave corrosión de la ranura se produjo en la sección: 5052 y 6061 aleaciones de aluminio eran en su mayoría Corrosión por picadura en la superficie, y el candelero en la superficie de 6061 la aleación de aluminio era más profunda y más densa, y aparecieron picaduras y perforaciones en el entorno marino de 800 m de profundidad.
• (4) Los productos de corrosión blancos en la superficie de 5052 y 6061 las aleaciones de aluminio se componen de A1203, Si02, y una pequeña cantidad de Mg3(S04)2(0H)2 y NaCl.