Comportamento de corrosão de 5052 e 6061 Ligas de Alumínio em Ambiente de Mar Profundo

Comportamento de corrosão de 5052 e 6061 Ligas de Alumínio em Ambiente de Mar Profundo

Liga de alumínio tem baixa densidade, alta resistência à fadiga, alta resistência específica e rigidez específica. É um dos materiais estruturais de metal não ferroso amplamente utilizados na indústria. Tem boa resistência à corrosão e é cada vez mais usado em engenharia naval. Extenso. O acúmulo de dados de corrosão de exposição ao mar real de liga de alumínio estrangeira começou com os experimentos de exposição na área do Canal do Panamá na década de 1940.

5052 liga de alumínio

De 1962 para 1970, os EUA. A Marinha realizou experimentos reais de exposição ao mar em larga escala em Port Wynemee, Califórnia.

Os materiais expostos incluem tantos quanto 475 tipos de ligas, incluindo 7 tipos de ligas de alumínio, como 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 e 7002. Não apenas os experimentos de exposição à corrosão em mares rasos foram realizados, mas também as condições do mar profundo na faixa de 700-2000m foram realizadas. Estudo sobre o desempenho de corrosão dos seguintes materiais.

Composição química de 5052 e 6061 ligas de alumínio

Efeito dos Elementos de Liga na Resistência à Corrosão da Liga de Alumínio

Os elementos de liga em ligas de alumínio afetam principalmente sua resistência à vela, formando diferentes inclusões e ligas [M, 11, 14-22].

A principal formação de 5052 liga de alumínio é Al6 (Fe, Mn) composto intermetálico e fase P (Mg2Al3). O potencial de Al6 (Fe, Mn) composto intermetálico é de cerca de -700mV (psSCE, o mesmo abaixo), que é ligeiramente superior ao da matriz O potencial (-800mV) existe como a fase catódica; enquanto a fase Lu (Mg2Al3) potencial é de cerca de -920mV, que é um pouco menor que o potencial da matriz, atuando como o ânodo 116_181.

Corrosion rate of 5052 e 6061 aluminum alloys in deep sea

Durante 6061 liga de alumínio, a formação principal é a fase de impureza A1Fe-Si e fase Mg2Si. O potencial da fase A1Fe-Si é de cerca de -200mV, que é muito maior que o potencial da matriz, e existe como uma fase catódica; o potencial da fase Mg2Si é de cerca de -1200mV, muito abaixo do potencial do substrato, atua como o ânodo 119_221.

Ambas as segundas fases e a matriz de liga de alumínio constituem um micropar. o 5052 e 6061 as ligas de alumínio têm diferentes efeitos de micropares devido às suas diferentes microestruturas. A fase Mg2Al3 de baixo potencial no 5052 liga de alumínio é preferencialmente corroída como o ânodo, e o A1- A fase Fe-Mn tem um alto potencial em relação ao substrato, que irá promover a corrosão do substrato circundante. Desde a segunda fase do Mg2Si, que tem um baixo potencial em 6061 liga de alumínio, tem um potencial muito baixo em relação ao substrato, atua como ânodo e corrói preferencialmente; a fase Al-Fe^Si em relação ao potencial do substrato é muito alta, como a fase catódica, promoverá a corrosão do substrato circundante, e acelerar a corrosão de 6061 liga de alumínio.

5espessura mm 6061 ligas de alumínio

Em comparação com 5052 e 6061 ligas de alumínio, as duas fases em 6061 ligas de alumínio tem uma diferença de potencial maior, e o efeito dos micropares é maior, que é propenso a corrosão por pite. Após a corrosão por pite ocorre, crescerá rapidamente e eventualmente causará perfuração por corrosão. .A diferença de potencial entre as duas fases no 5052 liga de alumínio é menor do que a do 6061 liga de alumínio, e o efeito do micropar é pequeno, e seu grau de corrosão é ligeiramente inferior ao do 6061 liga de alumínio. Mudanças no desempenho de corrosão.

Influência de Fatores Ambientais do Mar Profundo na Corrosão de Ligas de Alumínio

A ignição de ligas de alumínio pode ser dividida em duas etapas, Isto é, o estágio de nucleação por pitting e o estágio de crescimento por pitting. Existem três teorias principais sobre as razões para a ruptura do filme de passivação e a nucleação por pite metaestável, nomeadamente, o mecanismo de penetração de íons, Mecanismo de ruptura do filme de passivação e mecanismo de adsorção Entre eles, o mecanismo de penetração do íon cloreto é considerado: quando ânions agressivos (como C1″) são adsorvidos no filme de passivação, o raio do íon cloreto é pequeno e fácil de passar pelo filme de passivação. Íons de indução fortes Condutivos, assim, uma alta densidade de corrente pode ser mantida em um determinado ponto do filme, e os cátions são promovidos para se moverem aleatoriamente. Quando o campo elétrico na interface da solução de filme atinge um certo valor crítico, corrosão por pites ocorre [241. O mecanismo de ruptura do filme de passivação é o modelo de defeito pontual de Macxloiiald foi desenvolvido: ânions agressivos (como Cl_) são adsorvidos na superfície do óxido e reagem com cátions na interface íon/solução, resultando na formação de vacâncias catiônicas no filme de passivação. Essas vacâncias de cátions se movem em direção à interface metal/filme Transporte, quando as vacâncias catiônicas que atingem a interface metal/filme não podem ser consumidas, o excesso de vagas de cátion se reúne para formar “clusters de vagas”, que efetivamente separam o filme de passivação do substrato de metal, formação de pitting e a teoria da adsorção é chamada de corrosão por pitting. A ocorrência é causada pela adsorção competitiva de Cl_ e O126]. Uma vez que o poço de corrosão é formado, a corrosão por pite se desenvolve rapidamente. Isso se deve ao processo de acidificação e autocatálise dentro do poço: O Estado (potencial é mais negativo) torna-se o ânodo. A superfície da liga de alumínio fora do furo ainda está em estado de passivação, e o potencial é mais positivo para se tornar o cátodo; portanto, uma célula de corrosão de microponto de ativação-passivação é formada dentro e fora do orifício de corrosão; o metal no orifício de corrosão A reação do ânodo nos poros pode ser expressa como o acúmulo de produtos de corrosão (A1203, SiO2, e uma pequena quantidade de Mg3(S04)2(0H)2 e NaCl) na boca do poço de corrosão, gradualmente formando uma célula bloqueada, o que dificulta a formação dos poros. A migração de íons internos e externos e a difusão de oxigênio dissolvido. Uma bateria de concentração de oxigênio é formada dentro e fora do buraco; o ambiente de alta acidez e alta concentração de íons de cloreto no furo promove a corrosão adicional do metal no furo, formando assim um processo autocatalítico da bateria bloqueada.

Conclusão da análise

• (1) A taxa de corrosão e a profundidade máxima de corrosão 5052 e 6061 ligas de alumínio no ambiente de 1200m no Mar da China Meridional são mais baixas do que aquelas no ambiente de 800m no Mar do Sul da China. No mesmo ambiente, a taxa de corrosão e a profundidade máxima de corrosão 5052 liga de alumínio A profundidade do poço é muito menor do que a de 6061 liga de alumínio.
• (2) A análise comparativa dos dados experimentais e os dados relevantes da literatura mostram que com o aumento da lâmina d'água, as profundidades máximas de corrosão 5052 e 6061 ligas de alumínio primeiro aumentam e depois diminuem, e as profundidades máximas aparecem em uma profundidade de água de cerca de 800m.
• (3) Ambos 5052 e 6061 ligas de alumínio apresentavam corrosão em frestas e perfuração na área de rebitagem, e a corrosão em frestas 5052 liga de alumínio era mais grave, e grave corrosão do sulco ocorreu na seção: 5052 e 6061 as ligas de alumínio eram principalmente corrosão por pites na superfície, e o poço da vela na superfície de 6061 a liga de alumínio era mais profunda e densa, e pitting e perfuração apareceram no ambiente de mar profundo de 800m.
• (4) Os produtos brancos de corrosão na superfície de 5052 e 6061 ligas de alumínio são compostas de A1203, Si02, e uma pequena quantidade de Mg3(S04)2(0H)2 e NaCl.