Corrosiegedrag van 5052 En 6061 Aluminiumlegeringen in diepzeemilieu

Corrosiegedrag van 5052 En 6061 Aluminiumlegeringen in diepzeemilieu

Aluminiumlegering heeft een lage dichtheid, hoge vermoeidheidsweerstand, hoge specifieke sterkte en specifieke stijfheid. Het is een van de non-ferrometalen structurele materialen die veel in de industrie worden gebruikt. Het heeft een goede corrosieweerstand en wordt steeds vaker gebruikt in de waterbouw. Uitgebreid. De accumulatie van corrosiegegevens over corrosie door buitenlandse aluminiumlegeringen begon met de blootstellingsexperimenten in het Panamakanaalgebied in de jaren veertig..

5052 aluminium profiel

Van 1962 naar 1970, de VS. De marine voerde grootschalige experimenten met echte blootstelling aan de zee uit in Port Wynemee, Californië.

De blootgestelde materialen omvatten maar liefst 475 soorten legeringen, inbegrepen 7 soorten aluminiumlegeringen zoals 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 En 7002. Er zijn niet alleen experimenten met blootstelling aan corrosie in ondiepe zeeën uitgevoerd, maar ook de diepzeeomstandigheden in het bereik van 700-2000 meter zijn uitgevoerd. Onderzoek naar de corrosieprestaties van de volgende materialen.

Chemische samenstelling van 5052 En 6061 aluminium legeringen

Effect van legeringselementen op de corrosieweerstand van aluminiumlegeringen

Legeringselementen in aluminiumlegeringen beïnvloeden voornamelijk hun kaarsbestendigheid door het vormen van verschillende insluitsels en legeringen [M, 11, 14-22].

De belangrijkste formatie van 5052 aluminium profiel is Al6 (Fe, Mn) intermetaalverbinding en P-fase (Mg2Al3). Het potentieel van Al6 (Fe, Mn) intermetaalverbinding is ongeveer -700 mV (psSCE, hieronder hetzelfde), die iets hoger is dan die van de matrix Het potentieel (-800mV) bestaat als de kathodefase; terwijl de Lu-fase (Mg2Al3) potentieel is ongeveer -920mV, wat iets lager is dan de potentiaal van de matrix, fungeert als de anode 116_181.

Corrosiegraad van 5052 En 6061 aluminiumlegeringen in diepzee

Voor 6061 aluminium profiel, de belangrijkste formatie is de onzuiverheidsfase A1Fe-Si en Mg2Si-fase. Het potentieel van de A1Fe-Si-fase is ongeveer -200 mV, wat veel hoger is dan het potentieel van de matrix, en bestaat als een kathodefase; het potentieel van de Mg2Si-fase is ongeveer -1200 mV, ver onder het potentieel van het substraat, fungeert als de anode 119_221.

Zowel deze tweede fasen als de matrix van aluminiumlegering vormen een microkoppel. De 5052 En 6061 aluminiumlegeringen hebben verschillende microkoppeleffecten vanwege hun verschillende microstructuren. De Mg2Al3-fase met laag potentieel in de 5052 aluminiumlegering is bij voorkeur gecorrodeerd als de anode, en de A1- De Fe-Mn-fase heeft een hoog potentieel ten opzichte van het substraat, wat de corrosie van het omliggende substraat zal bevorderen. Sinds de tweede fase van Mg2Si, die een laag potentieel heeft 6061 aluminium profiel, heeft een zeer laag potentieel ten opzichte van het substraat, het fungeert als een anode en corrodeert bij voorkeur; de Al-Fe^Si fase Ten opzichte van de substraatpotentiaal is zeer hoog, als de kathodefase, het zal de corrosie van het omringende substraat bevorderen, en versnellen de corrosie van 6061 aluminium profiel.

5mm dikte 6061 aluminium legeringen

Vergeleken met 5052 En 6061 aluminium legeringen, de twee fases in 6061 aluminium legeringen een groter potentiaalverschil hebben, en het effect van microkoppels is groter, die gevoelig is voor putcorrosie. Na putcorrosie treedt corrosie op, het zal snel groeien en uiteindelijk corrosieperforatie veroorzaken. .Het potentiaalverschil tussen de twee fasen in de 5052 aluminiumlegering is kleiner dan die van de 6061 aluminium profiel, en het microkoppeleffect is klein, en de putgraad is iets lager dan die van de 6061 aluminium profiel. Veranderingen in corrosieprestaties.

Invloed van diepzee-omgevingsfactoren op de corrosie van aluminiumlegeringen

De ontsteking van aluminiumlegeringen kan in twee fasen worden verdeeld, dat is, de pitting-nucleatiefase en de pitting-groeifase. Er zijn drie hoofdtheorieën over de redenen voor het scheuren van de passivatiefilm en de metastabiele putvormingsnucleatie, namelijk, het ionenpenetratiemechanisme, Passiveringsfilmbreukmechanisme en adsorptiemechanisme Onder hen, het penetratiemechanisme van chloride-ionen wordt beschouwd: wanneer agressieve anionen (zoals C1″) worden geadsorbeerd op de passivatiefilm, de straal van de chloride-ionen is klein en gemakkelijk door de passivatiefilm te passeren. Sterke inductie-ionen Geleidend, zodat op een bepaald punt op de film een ​​hoge stroomdichtheid kan worden gehandhaafd, en de kationen worden gepromoot om willekeurig te bewegen. Wanneer het elektrische veld op het grensvlak van de filmoplossing een bepaalde kritische waarde bereikt, Er treedt putcorrosie op [241. Het mechanisme van het breken van de passivatiefilm is het puntdefectmodel van Macxloiiald dat is ontwikkeld: Agressieve anionen (zoals Cl_) worden geadsorbeerd op het oxideoppervlak en reageren met kationen op het ion/oplossing-grensvlak, resulterend in de vorming van kationvacatures in de passivatiefilm. Deze kationvacatures bewegen zich richting het metaal/film-grensvlak Transport, wanneer de kationvacatures die het metaal/film-grensvlak bereiken, niet kunnen worden geconsumeerd, de overtollige kationvacatures verzamelen zich om “vacatureclusters” te vormen, die de passivatiefilm effectief scheiden van het metalen substraat, het vormen van putcorrosie en de adsorptietheorie wordt putcorrosie genoemd. Het optreden wordt veroorzaakt door de competitieve adsorptie van Cl_ en O126]. Zodra de corrosieput is gevormd, de putcorrosie ontwikkelt zich snel. Dit komt door het verzurings- en autokatalyseproces in de put: De staat (potentieel is negatiever) wordt de anode. Het oppervlak van de aluminiumlegering buiten het gat bevindt zich nog steeds in een passivatietoestand, en het potentieel is positiever om de kathode te worden; daarom, binnen en buiten het corrosiegat wordt een activatie-passivering micropuntkoppel-corrosiecel gevormd; het metaal in het corrosiegat De anodereactie in de poriën kan worden uitgedrukt als de ophoping van corrosieproducten (A1203, SiO2, en een kleine hoeveelheid Mg3(S04)2(0H)2 en NaCl) aan de monding van de corrosieput, geleidelijk een geblokkeerde cel vormen, wat de vorming van de poriën belemmert. De migratie van interne en externe ionen en de diffusie van opgeloste zuurstof. Binnen en buiten het gat wordt een zuurstofconcentratiebatterij gevormd; de hoge zuurgraad en de hoge concentratie chloride-ionen in het gat bevorderen de verdere corrosie van het metaal in het gat, waardoor een autokatalytisch proces van de geblokkeerde batterij wordt gevormd.

Analyse conclusie

• (1) De corrosiesnelheid en maximale putdiepte van 5052 En 6061 aluminiumlegeringen in de omgeving van 1200 meter in de Zuid-Chinese Zee zijn lager dan die in de omgeving van 800 meter in de Zuid-Chinese Zee. In dezelfde omgeving, de corrosiesnelheid en maximale putdiepte van 5052 aluminiumlegering De putdiepte is veel lager dan die van 6061 aluminium profiel.
• (2) Uit de vergelijkende analyse van de experimentele gegevens en de relevante literatuurgegevens blijkt dat met de toename van de waterdiepte, de maximale putdiepte van 5052 En 6061 aluminiumlegeringen nemen eerst toe en nemen vervolgens af, en de maximale putdieptes verschijnen bij een waterdiepte van ongeveer 800 meter.
• (3) Beide 5052 En 6061 aluminiumlegeringen vertoonden spleetcorrosie en perforatie in het klinknagelgebied, en de spleetcorrosie van 5052 aluminiumlegering was ernstiger, en er trad ernstige groefcorrosie op in de sectie: 5052 En 6061 aluminiumlegeringen waren voornamelijk putcorrosie op het oppervlak, en de kaarsenkuil op het oppervlak van 6061 aluminiumlegering was dieper en dichter, en putjes en perforaties verschenen in de 800 meter diepe zeeomgeving.
• (4) De witte corrosieproducten op het oppervlak van 5052 En 6061 aluminiumlegeringen zijn samengesteld uit A1203, Si02, en een kleine hoeveelheid Mg3(S04)2(0H)2 en NaCl.