Comportement à la corrosion de 5052 et 6061 Alliages d'aluminium dans l'environnement de haute mer

Comportement à la corrosion de 5052 et 6061 Alliages d'aluminium dans l'environnement de haute mer

L'alliage d'aluminium a une faible densité, haute résistance à la fatigue, haute résistance spécifique et rigidité spécifique. C'est l'un des matériaux de structure en métal non ferreux largement utilisé dans l'industrie. Il a une bonne résistance à la corrosion et est de plus en plus utilisé dans le génie maritime. Extensif. L'accumulation de données étrangères sur l'exposition réelle à la mer en alliage d'aluminium a commencé avec les expériences d'exposition dans la région du canal de Panama dans les années 1940..

5052 alliage d'aluminium

De 1962 à 1970, les Etats Unis. La marine a mené des expériences d'exposition réelle à la mer à grande échelle à Port Wynemee, Californie.

Les matériaux exposés comprennent jusqu'à 475 sortes d'alliages, y compris 7 types d'alliages d'aluminium tels que 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 et 7002. Non seulement les expériences d'exposition à la corrosion dans les mers peu profondes ont été réalisées, mais aussi les conditions de haute mer dans la gamme de 700-2000m ont été réalisées. Etude sur les performances à la corrosion des matériaux suivants.

Composition chimique de 5052 et 6061 alliages d'aluminium

Effet des éléments d'alliage sur la résistance à la corrosion de l'alliage d'aluminium

Les éléments d'alliage dans les alliages d'aluminium affectent principalement leur résistance à la bougie en formant différentes inclusions et alliages [M, 11, 14-22].

La formation principale de 5052 alliage d'aluminium est Al6 (Fe, Mn) composé intermétallique et phase P (Mg2Al3). Le potentiel d'Al6 (Fe, Mn) le composé intermétallique est d'environ -700 mV (PSCE, le même ci-dessous), qui est légèrement supérieure à celle de la matrice Le potentiel (-800mV) existe comme phase cathodique; tandis que la phase Lu (Mg2Al3) le potentiel est d'environ -920mV, qui est légèrement inférieur au potentiel de la matrice, servant d'anode 116_181.

Taux de corrosion de 5052 et 6061 alliages d'aluminium en mer profonde

Pour 6061 alliage d'aluminium, la formation principale est la phase d'impureté A1Fe-Si et la phase Mg2Si. Le potentiel de la phase A1Fe-Si est d'environ -200mV, qui est beaucoup plus élevé que le potentiel de la matrice, et existe en tant que phase cathodique; le potentiel de la phase Mg2Si est d'environ -1200mV, bien en dessous du potentiel du substrat, sert d'anode 119_221.

Ces deux phases et la matrice en alliage d'aluminium constituent un microcouple. La 5052 et 6061 les alliages d'aluminium ont des effets de microcouple différents en raison de leurs différentes microstructures. La phase Mg2Al3 à faible potentiel dans le 5052 l'alliage d'aluminium est préférentiellement corrodé comme anode, et l'A1- La phase Fe-Mn a un potentiel élevé par rapport au substrat, qui favorisera la corrosion du substrat environnant. Depuis la deuxième phase de Mg2Si, qui a un faible potentiel en 6061 alliage d'aluminium, a un potentiel très faible par rapport au substrat, il agit comme une anode et se corrode préférentiellement; la phase Al-Fe^Si par rapport au potentiel du substrat est très élevée, comme phase cathodique, il favorisera la corrosion du substrat environnant, et accélérer la corrosion de 6061 alliage d'aluminium.

5mm d'épaisseur 6061 alliages d'aluminium

Par rapport à l' 5052 et 6061 alliages d'aluminium, les deux phases de 6061 alliages d'aluminium ont une plus grande différence de potentiel, et l'effet des microcouples est plus important, qui est sujet à la corrosion par piqûres. Après la corrosion par piqûres, il se développera rapidement et finira par provoquer une perforation par corrosion. .La différence de potentiel entre les deux phases du 5052 l'alliage d'aluminium est plus petit que celui du 6061 alliage d'aluminium, et l'effet de microcouple est faible, et son degré de piqûres est légèrement inférieur à celui du 6061 alliage d'aluminium. Modifications des performances de corrosion.

Influence des facteurs environnementaux en haute mer sur la corrosion des alliages d'aluminium

L'allumage des alliages d'aluminium peut être divisé en deux étapes, c'est, le stade de nucléation par piqûres et le stade de croissance par piqûres. Il existe trois théories principales sur les raisons de la rupture du film de passivation et de la nucléation métastable par piqûres, à savoir, le mécanisme de pénétration des ions, Mécanisme de rupture du film de passivation et mécanisme d'adsorption Parmi eux, le mécanisme de pénétration des ions chlorure est considéré: quand les anions agressifs (comme C1″) sont adsorbés sur le film de passivation, le rayon des ions chlorure est petit et facile à traverser le film de passivation. Ions d'induction forts Conducteur, ainsi une densité de courant élevée peut être maintenue à un certain point sur le film, et les cations sont promus pour se déplacer de manière aléatoire. Lorsque le champ électrique à l'interface de la solution de film atteint une certaine valeur critique, la corrosion par piqûres se produit [241. Le mécanisme de rupture du film de passivation est le modèle de défaut ponctuel de Macxloiiald a été développé: Anions agressifs (comme Cl_) sont adsorbés sur la surface de l'oxyde et réagissent avec les cations à l'interface ion/solution, entraînant la formation de lacunes cationiques dans le film de passivation. Ces lacunes cationiques se déplacent vers l'interface métal/film Transport, lorsque les lacunes cationiques atteignant l'interface métal/film ne peuvent être consommées, les lacunes cationiques en excès se rassemblent pour former des "grappes de lacunes", qui séparent efficacement le film de passivation du substrat métallique, formation de piqûres et la théorie de l'adsorption est appelée corrosion par piqûres. L'occurrence est causée par l'adsorption compétitive de Cl_ et O126]. Une fois la piqûre de corrosion formée, la corrosion par piqûres se développe rapidement. Cela est dû au processus d'acidification et d'autocatalyse à l'intérieur de la fosse: L'état (le potentiel est plus négatif) devient l'anode. La surface de l'alliage d'aluminium à l'extérieur du trou est toujours dans un état de passivation, et le potentiel est plus positif pour devenir la cathode; donc, une cellule de corrosion à couple de micro-pointes d'activation-passivation est formée à l'intérieur et à l'extérieur du trou de corrosion; le métal dans le trou de corrosion La réaction anodique dans les pores peut être exprimée comme l'accumulation de produits de corrosion (A1203, SiO2, et une petite quantité de Mg3(S04)2(0H)2 et NaCl) à l'embouchure de la fosse de corrosion, formant progressivement une cellule bloquée, qui empêche la formation des pores. La migration des ions internes et externes et la diffusion de l'oxygène dissous. Une batterie de concentration d'oxygène est formée à l'intérieur et à l'extérieur du trou; l'environnement à forte acidité et à forte concentration en ions chlorure dans le trou favorise la poursuite de la corrosion du métal dans le trou, formant ainsi un processus autocatalytique de la batterie bloquée.

Conclusion de l'analyse

• (1) Le taux de corrosion et la profondeur maximale de piqûres de 5052 et 6061 les alliages d'aluminium dans l'environnement de 1200m en mer de Chine méridionale sont inférieurs à ceux dans l'environnement de 800m en mer de Chine méridionale. Dans le même environnement, le taux de corrosion et la profondeur maximale de piqûres de 5052 alliage d'aluminium La profondeur de la fosse est bien inférieure à celle 6061 alliage d'aluminium.
• (2) L'analyse comparative des données expérimentales et des données pertinentes de la littérature montre qu'avec l'augmentation de la profondeur d'eau, les profondeurs maximales de piqûres de 5052 et 6061 les alliages d'aluminium augmentent d'abord puis diminuent, et les profondeurs maximales de piqûres apparaissent à une profondeur d'eau d'environ 800 m.
• (3) Les deux 5052 et 6061 les alliages d'aluminium présentaient une corrosion caverneuse et une perforation dans la zone de rivetage, et la corrosion caverneuse de 5052 l'alliage d'aluminium était plus grave, et une grave corrosion des rainures s'est produite dans la section: 5052 et 6061 les alliages d'aluminium étaient majoritaires Une corrosion par piqûres s'est produite en surface, et le puits de bougie à la surface de 6061 l'alliage d'aluminium était plus profond et plus dense, et des piqûres et des perforations sont apparues dans l'environnement marin profond de 800 m.
• (4) Les produits blancs de corrosion à la surface de 5052 et 6061 les alliages d'aluminium sont composés d'A1203, Si02, et une petite quantité de Mg3(S04)2(0H)2 et NaCl.