Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Коррозия и защита алюминия -> Основные закономерности коррозии алюминия -> Основные закономерности коррозии алюминия

Основные закономерности коррозии алюминия

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ

Механизм питтинговой коррозии алюминиевых сплавов заключается в нарушении пассивного состояния при достижении потенциала пробоя и дальнейшей коррозии в отдельных точках, которая автокаталитически поддерживается вследствие изменения состава раствора в вершине питтинга. В этом отношении все алюминиевые сплавы имеют практически одинаковую чувствительность к питтинговой коррозии, поскольку значения потенциалов пробоя в идентичных средах у них мало различаются. Для алюминия высокой чистоты развитие питтингов преимущественно находится в полной зависимости от ориентации кристаллографических плоскостей. В большинстве сред питтинговая коррозия развивается на плоскости (100).

Однако для алюминиевых сплавов кристаллографическое распространение питтинга является не единственной и даже не основной формой его развития, поскольку значительное влияние оказывают также структурные неоднородности и несовершенства кристаллической структуры.

Не вызывает сомнений возможность растворения анодных составляющих сплава. Например, установлено, усиление питтинговой коррозии сплава алюминия АМг5 вследствие локального растворения скоагулированных выделений фазы β(Mg2Al3). В соответствии с результатами исследований авторов более общим случаем является коррозия твердого раствора вблизи выделений фаз, имеющих катодный характер и прежде всего интерметаллидных соединений переходных металлов. Но независимо от того, катодный или анодный характер имеют фазовые составляющие сплава, механизм питтинговой коррозии алюминиевых сплавов можно представить следующим образом. Зарождение питтинга при достижении потенциала пробоя происходит случайно не в одной, а в достаточно большом количестве точек, частично или преимущественно группирующихся вблизи катодных или анодных фаз. Коррозия развивается либо случайными путями, либо путями, обусловленными характером структуры (например, вдоль кристаллографических плоскостей), до встречи питтингов с фазовыми составляющими, расположенными в глубине металла. Эти составляющие ориентируют развитие питтинговых каналов. Следовательно, происходит развитие одновременно достаточно большого числа точечных поражений, образующих сложные сплетения извилистых микротоннелей. При этом в разрезе на микрошлифе видны отдельные точки - проекции сечений многочисленных узких каналов.

Несовершенства структуры, такие как вакансии, также могут способствовать тоннельному распространению питтинга. Не исключено и зарождение питтинга в местах выхода дислокаций, т. е. в ядре дислокаций.

Развитие множественных каналов в конечном счете приводит к нарушению связи между ними и образованию более крупных коррозионных язв, которые обычно и называют питтингом.

Питтинговая коррозия может происходить по границам зерен. Такое развитие питтингов для сложнолегиро-ванных алюминиевых сплавов является достаточно распространенным. Однако и в полуфабрикатах и деталях из малолегированных сплавов и алюминия различной чистоты оно наблюдается значительно чаще, чем это принято обычно считать.

Межкристаллитное распространение питтинга в алюминии в соответствии с результатами работ Лякомба можно объяснить группировкой железа вблизи границ зерен, обусловленной эффектом Киркиндалла, вследстствие, например, миграции вакансий к границам зерен. Влияние на межкристаллитное развитие питтинговой коррозии может оказать и образование пустот на границах из-за аннигиляции вакансий. Такой механизм подтверждается результатами исследований влияния режимов отжига. Отжиг при повышенных температурах (>500 °С) и последующее охлаждение с замедленными скоростями способствуют появлению межкристаллитной коррозии. Отсюда следует, что и при малом содержании примесей алюминий может подвергаться коррозии межкристаллитно, что и было установлено при испытании алюминия чистотой 99,95 % в условиях промышленной атмосферы. Межкристаллитный характер коррозии наблюдается и на сплаве высокой чистоты системы Аl-Mg-Si (0,7 % Mg; 1 % Si; 0,01 % Fe; 0,01 % Cu).

Доказано, что в атмосферных условиях (или в средах, близких к ним) именно повышение чистоты алюминия по примесям при рекристаллизованной, мало ориентированной структуре приводит к локализации коррозии по границам зерен. Это объясняется спецификой строения высокоугловых границ, их меньшей термодинамической устойчивостью и более значительным стоком вакансий с последующей коагуляцией в процессе технологических нагревов при изготовлении полуфабриката. Здесь проявляется двоякая роль примесей железа и кремния. С одной стороны, они понижают сопротивление коррозии при неравномерном распределении в матрице вследствие катодной природы, с другой, - оказывают модифицирующее воздействие, уменьшая размер зерна. Поэтому при обычной технологии изготовления полуфабрикатов оптимальные результаты получаются для сплава с суммарным содержанием железа и кремния около 0,3 % (табл. 7.).

Характерно, что хотя нагартовка в целом нарушает четкое прохождение питтинговой коррозии по границам, однако наследственное отрицательное влияние крупнозернистой структуры сохраняется. Получить выигрыш от использования алюминия высокой чистоты можно лишь одновременно уменьшая размер зерна за счет введения легирующих микродобавок и применения специальной технологии изготовления.

Изменение содержания железа по-разному влияет на чувствительность алюминия к пнтгинговой коррозии в средах с различным значением рН. При испытании в слабощелочном растворе на поверхности развиваются лишь отдельные питтинги с продуктами коррозии над ними. Плотность поражений составляет 1-4 точки/дм2 и не изменяется при увеличении содержания железа от 0,003 до 0,88 %.

В указанном интервале концентраций этого элемента в сплаве глубина коррозии после трех месяцев испытаний колеблется в пределах 0,38-0,77 мм.

При более кратковременных испытаниях чувствительность к питтинговой коррозии в слабощелочных растворах (природных пресных водах различной жесткости) снижается при уменьшении содержания примесей в сплаве. Так, Азиз и Годард пришли к заключению, что на алюминии чистотой 99,99 % резко уменьшается вероятность появления коррозионных точек. С. Е. Павлов и В. А. Соболев полагают, что при чистоте алюминия 99,9 % значительно снижается глубина питтинговой коррозии.

Однако более достоверными можно читать данные Портера и Хаддена, которые показали, что, хотя вероятность образования питтиига на алюминии высокой чистоты понижается, глубина его в тех случаях, когда он образуется, такая же, как у технического алюминия. Эти результаты совпадают с результатами авторов.

Испытание в кислых растворах в отличие от испытаний в нейтральных или слабощелочных выявляет вполне определенную связь чувствительности к питтинговой коррозии алюминия с содержанием в нем железа. При содержании железа 0,003 % не обнаруживается сформированных крупных питтингов, а глубина неравномерной коррозии на металлографических шлифах составляет 38 мкм. Однако уже при увеличении концентрации железа в сплаве до 0,006 % плотность питтингов достигает 25 точек/дм2 при максимальной глубине 100 мкм. Далее скорость развития питтинговой коррозии несколько тормозится. Повторное ускорение происходит при содержании железа более 0,3 %.

Таким образом, стойкость к питтинговой коррозии в слабощелочном растворе больше, чем в кислом, если судить по количеству очагов, и меньше, если судить по глубине коррозии питтингов. Такая закономерность, т.е. обратно пропорциональная зависимость количества и глубины питтингов, является общей для алюминиевых сплавов.

С увеличением содержания железа в алюминии, как правило, увеличивается и концентрация кремния, который также оказывает заметное влияние на процесс развития питтинговой коррозии. Кремний, находясь в твердом растворе в количестве до 0,2-0,3 %, оказывает существенно меньшее влияние на питтинговую коррозию, чем железо (табл. 8).

 

При увеличении содержания кремния в сплаве до концентрации, когда он выделяется в виде отдельных включений, коррозионная стойкость ухудшается. Это обусловлено тем, что частицы свободного кремния являются катодами по отношению к матрице. Интенсивная локальная коррозия развивается вдоль границ раздела частица кремния - твердый раствор (рис. 5). Важно отметить, что дискретное разделение кремниевых частиц не является препятствием ориентированному распространению коррозии. Развитие тоннельного питтинга, менее разветвленного из-за ориентировки катодной фазы, очевидно. Аналогичное явление имеет место и при введении в алюминий других малорастворимых элементов. Этим, в частности, можно объяснить заметное понижение сопротивления питтинговой коррозии алюминия при содержании железа более 0,3%.

Скорость питтинговой коррозии замедляется во времени. В основном это обусловлено образованием малорастворимых вторичных продуктов коррозии, которые препятствуют взаимодействию участков металла, подвергнутого коррозии, с агрессивной средой.

Для определения глубины питтинга может быть использована зависимость

h = Кτ1/n, (22)

где h-максимальная глубина питтинга; n и К - константы; τ - время.

Многочисленными экспериментами показано, что при n=3 формула (22) хорошо описывает развитие питтинговой коррозии в природной пресной воде и в агрессивной промышленной атмосфере. Можно рассчитать, максимальную глубину коррозионных поражений (hmах) для любого срока эксплуатации (τx), если известна глубина коррозии (h1) за какой-то срок испытаний (τ1) этого же материала в идентичных условиях:

hmax/h1 = Kτx1/3 / Kτ11/3;

hmax = h1 τx1/3 / τ11/3. (23)

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.10.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:36 Трубы 377х50

13:35 Трубы 325х8

13:35 Трубы 168х16

11:48 Червячная пара

09:06 Зуборезные работы.

09:06 Ножи промышленные.

09:06 Пружины.

09:06 Червячные пары

09:05 Штампы

09:05 Наварка валов

НОВОСТИ

24 Июня 2017 17:11
Самодельный лобзиковый станок

22 Июня 2017 18:37
Поворотный пешеходный мост через реку Халл в Англии (11 фото, 1 видео)

25 Июня 2017 17:15
Список 10 стран-лидеров по выплавке стали в мае 2017 года

25 Июня 2017 16:25
Инновационное оборудование ”ТКЗ” успешно введено в эксплуатацию

25 Июня 2017 15:33
Выпуск чугуна в ЕС в мае вырос на 2%

25 Июня 2017 14:11
На Верхнетагильской ГРЭС введен в эксплуатацию энергоблок с оборудованием ”ЗиО-Подольск”

25 Июня 2017 13:16
Китайский выпуск шовных труб за 5 месяцев вырос на 1,6%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Основные аспекты проектирования и планирования дома

Мегоомметр, его разновидности и правильный выбор

Садовая спецтехника от компании Техно-Дача

Особенности поиска работы в промышленности

Проектирование и возведение частных домов

Основные виды и особенности вывоза мусора

Особенности покупки квартир в новостройках

Основные виды и применение шаровых кранов

Принудительная циркуляция и рекуперация воздуха в промышленности

Электрические и другие типы карнизов для штор

Профессиональное дистанционное образование

Эстетичность и функциональность изделий из натурального гранита

Применение, конструктивные особенности и типы фрезерных станков с ЧПУ

Каркасные металлоконструкции – основа промышленных и жилых сооружений

Металлокассеты их виды и использование для обустройства фасадов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.