Zachowanie korozyjne 5052 i 6061 Stopy aluminium w środowisku głębinowym

Zachowanie korozyjne 5052 i 6061 Stopy aluminium w środowisku głębinowym

Stop aluminium ma niską gęstość, wysoka odporność na zmęczenie, wysoka wytrzymałość właściwa i sztywność właściwa. Jest to jeden z metali nieżelaznych materiałów konstrukcyjnych szeroko stosowanych w przemyśle. Ma dobrą odporność na korozję i jest coraz częściej stosowany w inżynierii morskiej. Rozległy. Gromadzenie danych dotyczących korozji w warunkach rzeczywistej ekspozycji morskiej obcych stopów aluminium rozpoczęło się od eksperymentów z ekspozycją w rejonie Kanału Panamskiego w latach czterdziestych XX wieku.

5052 stop aluminium

Z 1962 Do 1970, Stany Zjednoczone. Marynarka wojenna przeprowadziła na dużą skalę eksperymenty z prawdziwym narażeniem na działanie morza w Port Wynemee, Kalifornia.

Odsłonięte materiały obejmują aż 475 rodzaje stopów, Tym 7 rodzaje stopów aluminium, np 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 i 7002. Przeprowadzono nie tylko eksperymenty narażenia na korozję w płytkich morzach, ale również przeprowadzono badania warunków głębinowych w zakresie 700-2000m. Badanie odporności na korozję następujących materiałów.

Skład chemiczny 5052 i 6061 stopy aluminium

Wpływ pierwiastków stopowych na odporność korozyjną stopu aluminium

Pierwiastki stopowe w stopach aluminium wpływają głównie na ich odporność na świece, tworząc różne wtrącenia i stopy [M, 11, 14-22].

Główna formacja tzw 5052 stop aluminium jest Al6 (Fe, Mn) związek międzymetaliczny i faza P (Mg2Al3). Potencjał Al6 (Fe, Mn) związek międzymetaliczny wynosi około -700mV (psSCE, to samo poniżej), która jest nieco wyższa niż matrycy Potencjał (-800mV) istnieje jako faza katodowa; podczas gdy faza Lu (Mg2Al3) potencjał wynosi około -920mV, który jest nieco niższy niż potencjał matrycy, działając jako anoda 116_181.

Szybkość korozji 5052 i 6061 stopy aluminium w głębokim morzu

Dla 6061 stop aluminium, główną formacją jest faza zanieczyszczeń A1Fe-Si i faza Mg2Si. Potencjał fazy A1Fe-Si wynosi około -200mV, który jest znacznie większy niż potencjał matrycy, i istnieje jako faza katodowa; potencjał fazy Mg2Si wynosi około -1200mV, znacznie poniżej potencjału podłoża, działa jak anoda 119_221.

Obie te drugie fazy i osnowa ze stopu aluminium tworzą mikroparę. The 5052 i 6061 stopy aluminium mają różne efekty mikropar ze względu na ich różne mikrostruktury. Niskopotencjalna faza Mg2Al3 w 5052 stop aluminium jest preferencyjnie skorodowany jako anoda, i A1- Faza Fe-Mn ma wysoki potencjał w stosunku do podłoża, co będzie sprzyjać korozji otaczającego podłoża. Od drugiej fazy Mg2Si, który ma niski potencjał 6061 stop aluminium, ma bardzo niski potencjał w stosunku do podłoża, działa jak anoda i preferencyjnie koroduje; potencjał fazy Al-Fe^Si w stosunku do podłoża jest bardzo wysoki, jako faza katodowa, będzie sprzyjać korozji otaczającego podłoża, i przyspieszyć korozję 6061 stop aluminium.

5grubość mm 6061 stopy aluminium

W porównaniu z 5052 i 6061 stopy aluminium, dwie fazy w 6061 stopy aluminium mają większą różnicę potencjałów, a efekt mikropar jest większy, który jest podatny na korozję wżerową. Po pojawieniu się korozji wżerowej, będzie szybko rosnąć i ostatecznie spowoduje perforację korozyjną. .Różnica potencjałów między dwiema fazami w 5052 stop aluminium jest mniejszy niż stop aluminium 6061 stop aluminium, a efekt mikropary jest niewielki, a stopień wżerów jest nieco niższy niż w przypadku 6061 stop aluminium. Zmiany w działaniu korozyjnym.

Wpływ czynników środowiska głębinowego na korozję stopów aluminium

Zapłon stopów aluminium można podzielić na dwa etapy, Czyli, etap zarodkowania wżerowego i etap wzrostu wżerowego. Istnieją trzy główne teorie dotyczące przyczyn zerwania warstwy pasywacyjnej i metastabilnego zarodkowania wżerów, mianowicie, mechanizm penetracji jonów, Mechanizm pękania filmu pasywacyjnego i mechanizm adsorpcji Wśród nich, rozważany jest mechanizm penetracji jonów chlorkowych: gdy agresywne aniony (takie jak C1″) są adsorbowane na warstwie pasywacyjnej, promień jonu chlorkowego jest mały i łatwy do przejścia przez warstwę pasywacyjną. Silne jony indukcyjne Przewodzące, dzięki czemu w pewnym punkcie filmu można utrzymać wysoką gęstość prądu, a kationy są promowane, aby poruszać się losowo. Kiedy pole elektryczne na granicy roztworu folii osiąga pewną wartość krytyczną, występuje korozja wżerowa [241. Mechanizm pękania warstwy pasywacyjnej opracowano w oparciu o model defektów punktowych Macxloiialda: Aniony agresywne (takie jak Cl_) są adsorbowane na powierzchni tlenku i reagują z kationami na granicy faz jon/roztwór, co prowadzi do powstawania luk kationowych w warstwie pasywacyjnej. Te luki kationowe przesuwają się w kierunku transportu na granicy faz metal/folia, gdy luki kationowe docierające do granicy faz metal/powłoka nie mogą zostać zużyte, nadmiar wolnych kationów gromadzi się, tworząc „skupiska wolnych miejsc”, które skutecznie oddzielają warstwę pasywacji od podłoża metalowego, korozja wżerowa, a teoria adsorpcji nazywana jest korozją wżerową. Zjawisko to spowodowane jest konkurencyjną adsorpcją Cl_ i O126]. Po utworzeniu korozji, szybko rozwija się korozja wżerowa. Wynika to z procesu zakwaszania i autokatalizy wewnątrz wykopu: Stan (potencjał jest bardziej negatywny) staje się anodą. Powierzchnia stopu aluminium poza otworem jest nadal w stanie pasywacji, a potencjał jest bardziej dodatni, aby stać się katodą; W związku z tym, wewnątrz i na zewnątrz otworu korozyjnego tworzy się komórka korozyjna z mikropunktami aktywacji i pasywacji; metal w korozyjnym otworze Reakcję anodową w porach można wyrazić jako nagromadzenie produktów korozji (A1203, SiO2, i niewielką ilość Mg3(S04)2(0H)2 i NaCl) u wylotu korozji, stopniowo tworząc zablokowaną komórkę, co utrudnia powstawanie porów. Migracja jonów wewnętrznych i zewnętrznych oraz dyfuzja rozpuszczonego tlenu. Wewnątrz i na zewnątrz otworu powstaje bateria stężenia tlenu; środowisko o wysokiej kwasowości i wysokim stężeniu jonów chlorkowych w otworze sprzyja dalszej korozji metalu w otworze, tworząc w ten sposób proces autokatalityczny zablokowanej baterii.

Wnioski z analizy

• (1) Szybkość korozji i maksymalna głębokość wżerów 5052 i 6061 stopy aluminium w środowisku 1200m na ​​Morzu Południowochińskim są niższe niż w środowisku 800m na ​​Morzu Południowochińskim. W tym samym środowisku, szybkość korozji i maksymalna głębokość wżerów 5052 stop aluminium Głębokość wgłębienia jest znacznie niższa niż w przypadku 6061 stop aluminium.
• (2) Analiza porównawcza danych eksperymentalnych i odpowiednich danych literaturowych pokazuje, że wraz ze wzrostem głębokości wody, maksymalne głębokości wżerów 5052 i 6061 stopy aluminium najpierw rosną, a następnie maleją, a maksymalne głębokości wżerów pojawiają się na wodzie o głębokości około 800 m.
• (3) Obie 5052 i 6061 stopy aluminium miały korozję szczelinową i perforację w obszarze nitowania, i korozji szczelinowej 5052 stop aluminium był poważniejszy, i na odcinku wystąpiła poważna korozja rowkowa: 5052 i 6061 Dominowały stopy aluminium. Na powierzchni występowała korozja wżerowa, i świecznik na powierzchni 6061 stop aluminium był głębszy i gęstszy, aw środowisku morskim o głębokości 800 m pojawiły się wżery i perforacje.
• (4) Białe produkty korozji na powierzchni 5052 i 6061 stopy aluminium składają się z A1203, Si02, i niewielką ilość Mg3(S04)2(0H)2 i NaCl.