Корозійна поведінка 5052 і 6061 Алюмінієві сплави в глибоководному середовищі

Корозійна поведінка 5052 і 6061 Алюмінієві сплави в глибоководному середовищі

Алюмінієвий сплав має низьку щільність, висока стійкість до втоми, висока питома міцність і питома жорсткість. Це один із конструкційних матеріалів з кольорових металів, який широко використовується в промисловості. Він має хорошу корозійну стійкість і все частіше використовується в морській техніці. Екстенсивний. Накопичення даних про реальну корозію іноземного алюмінієвого сплаву в морі почалося з експериментів із впливом в районі Панамського каналу в 1940-х роках..

5052 алюмінієвий сплав

Від 1962 до 1970, США. Військово-морські сили провели масштабні експерименти в реальному морі в Порт-Вайнмі, Каліфорнія.

Виявлені матеріали включають стільки, скільки 475 види сплавів, в тому числі 7 види алюмінієвих сплавів, таких як 1100, 2014, 3003, 5052, 5083, 6061 і 7002. Були проведені не тільки експерименти з корозійним впливом на мілководних морях, але також були проведені глибоководні умови в діапазоні 700-2000 м. Дослідження корозійних властивостей наступних матеріалів.

Хімічний склад 5052 і 6061 алюмінієві сплави

Вплив легуючих елементів на корозійну стійкість алюмінієвого сплаву

Легуючі елементи в алюмінієвих сплавах головним чином впливають на їх стійкість до свічок, утворюючи різні включення та сплави [М, 11, 14-22].

Основне формування с 5052 алюмінієвий сплав є Al6 (Fe, Мн) інтерметалічна сполука і Р-фаза (Mg2Al3). Потенціал Al6 (Fe, Мн) інтерметалічна сполука становить близько -700 мВ (psSCE, те саме нижче), який дещо вищий, ніж у потенціалу матриці (-800мВ) існує як катодна фаза; тоді як фаза Лу (Mg2Al3) потенціал близько -920 мВ, що трохи нижче потенціалу матриці, діючи як анод 116_181.

Corrosion rate of 5052 і 6061 aluminum alloys in deep sea

для 6061 алюмінієвий сплав, основним утворенням є домішкова фаза A1Fe-Si та фаза Mg2Si. Потенціал фази A1Fe-Si становить приблизно -200 мВ, що значно перевищує потенціал матриці, і існує як катодна фаза; потенціал фази Mg2Si становить близько -1200 мВ, набагато нижче потенціалу субстрату, виконує роль анода 119_221.

І ці другі фази, і матриця з алюмінієвого сплаву утворюють мікропару. The 5052 і 6061 алюмінієві сплави мають різний ефект мікропари через різну мікроструктуру. Низькопотенціальна фаза Mg2Al3 в 5052 алюмінієвий сплав переважно піддається корозії як анод, і A1- Фаза Fe-Mn має високий потенціал відносно підкладки, що сприятиме корозії навколишнього субстрату. Починаючи з другої фази Mg2Si, який має низький потенціал в 6061 алюмінієвий сплав, має дуже низький потенціал відносно підкладки, він діє як анод і переважно піддається корозії; Потенціал фази Al-Fe^Si відносно підкладки дуже високий, як катодна фаза, це сприятиме корозії навколишнього субстрату, і прискорюють корозію 6061 алюмінієвий сплав.

5товщина мм 6061 алюмінієві сплави

В порівнянні з 5052 і 6061 алюмінієві сплави, дві фази в 6061 алюмінієві сплави мають більшу різницю потенціалів, і ефект мікропар більший, яка схильна до точкової корозії. Після піттингу виникає точкова корозія, він буде швидко рости і зрештою спричинити корозійну перфорацію. .Різниця потенціалів між двома фазами в 5052 алюмінієвого сплаву менше, ніж у 6061 алюмінієвий сплав, і ефект мікропари невеликий, і його ступінь питтингу трохи нижчий, ніж у 6061 алюмінієвий сплав. Зміни корозійних характеристик.

Вплив факторів глибоководного середовища на корозію алюмінієвих сплавів

Прожарювання алюмінієвих сплавів можна розділити на два етапи, тобто, стадія піттингового зародження та стадія піттингового росту. Існує три основні теорії про причини розриву пасиваційної плівки та метастабільного піттингу., а саме, механізм проникнення іонів, Серед них механізм розриву плівки пасивації та механізм адсорбції, розглянуто механізм проникнення хлорид-іонів: при агресивних аніонах (наприклад C1″) адсорбуються на пасиваційній плівці, радіус іонів хлориду невеликий і його легко пройти крізь пасиваційну плівку. Сильні індукційні іони Провідний, тому в певній точці плівки можна підтримувати високу щільність струму, і катіони рухаються випадково. Коли електричне поле на межі розділу розчину плівки досягає певного критичного значення, виникає точкова корозія [241. Розроблено механізм розриву пасиваційної плівки – модель точкового дефекту Макслояльда: Агресивні аніони (наприклад Cl_) адсорбуються на поверхні оксиду та реагують з катіонами на межі іон/розчин, внаслідок чого в пасиваційній плівці утворюються катіонні вакансії. Ці катіонні вакансії рухаються до транспортної поверхні розділу метал/плівка, коли катіонні вакансії, що досягають межі розділу метал/плівка, не можуть бути використані, надлишок катіонних вакансій збирається, щоб утворити «кластери вакансій», які ефективно відокремлюють пасивуючу плівку від металевої підкладки, утворення точкової корозії, а теорія адсорбції називається точковою корозією. Виникнення викликано конкурентною адсорбцією Cl_ і O126]. Як тільки утворюється корозійна яма, точкова корозія розвивається швидко. Це пов’язано з процесом підкислення та автокаталізу всередині ями: Стан (потенціал більш негативний) стає анодом. Поверхня алюмінієвого сплаву поза отвором все ще знаходиться в стані пасивації, і потенціал більш позитивний, щоб стати катодом; тому, мікроточкова корозійна комірка активації-пасивації утворюється всередині та зовні корозійного отвору; метал у корозійному отворі. Анодна реакція в порах може бути виражена як накопичення продуктів корозії. (A1203, SiO2, і невелика кількість Mg3(S04)2(0Х)2 і NaCl) в гирлі корозійної ями, поступово утворюється заблокована клітина, що перешкоджає утворенню пір. Міграція внутрішніх і зовнішніх іонів і дифузія розчиненого кисню. Всередині і зовні отвору утворюється акумулятор концентрації кисню; висока кислотність і висока концентрація іонів хлориду в отворі сприяють подальшій корозії металу в отворі, таким чином формується автокаталітичний процес заблокованої батареї.

Висновок аналізу

• (1) Швидкість корозії та максимальна глибина пітінгу 5052 і 6061 Алюмінієві сплави в середовищі 1200 м у Південно-Китайському морі нижчі, ніж у середовищі 800 м у Південно-Китайському морі. У тому ж середовищі, швидкість корозії та максимальна глибина пітінгу 5052 алюмінієвого сплаву Глибина котловану значно менша, ніж у 6061 алюмінієвий сплав.
• (2) Порівняльний аналіз експериментальних даних і відповідних літературних даних показує, що зі збільшенням глибини води, максимальна глибина пітінгу 5052 і 6061 алюмінієвих сплавів спочатку зростає, а потім зменшується, а максимальна глибина піттингу з’являється на глибині води приблизно 800 м.
• (3) Обидва 5052 і 6061 алюмінієві сплави мали щілинну корозію та перфорацію в зоні клепки, і щілинна корозія 5052 алюмінієвий сплав був більш серйозним, і в секції сталася серйозна корозія канавок: 5052 і 6061 алюмінієві сплави були в основному Точкова корозія відбувалася на поверхні, і свічкова яма на поверхні 6061 алюмінієвий сплав був глибшим і щільнішим, і піттинг і перфорація з'явилися в морському середовищі на глибині 800 м.
• (4) Білі продукти корозії на поверхні 5052 і 6061 Алюмінієві сплави складаються з А1203, Si02, і невелика кількість Mg3(S04)2(0Х)2 і NaCl.