 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь СЗ" ИНН 7813653802 Erid: 2SDnjeTme6H
| |
АТМОСФЕРНАЯ КОРРОЗИЯ СТОЙКИХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
По результатам испытаний за 20 лет, подтвержденных опытом эксплуатации алюминиевых конструкций в наиболее характерных по коррозионному воздействию районах нашей страны и за рубежом, к стойким относятся все применяемые на практике деформируемые полуфабрикаты из различных марок алюминия, из низколегированных алюминиевых сплавов разных систем (АМц, Д12), группа сплавов системы А1-Mg (до 4 % Mg), все сплавы системы А1-Mg-Si. Такие сплавы как АМг5, АМг6, сплавы системы А1-Zn-Mg - 1911, 1915, 1935 и другие в основном также относятся к этой группе сплавов, но при этом отличаются тем, что в определенном неблагоприятном состоянии и в жестких условиях эксплуатации могут быть подвержены опасным видам коррозии - КР и РСК.
На стойких сплавах коррозия развивается локально в виде отдельных поражений (питтингов), число и размер которых увеличиваются по мере выдержки в атмосферных условиях. Пути коррозии в таком питтинге, как правило, ориентированы по определенным структурным составляющим - границам зерен, катодным или анодным выделениям внутри зерна и т. д. (рис. 83). Обычная полусферическая форма питтинга, характерная для других металлов, на алюминиевых сплавах в атмосферных условиях воспроизводится довольно редко.
Независимо от характера распространения путей коррозии процесс в питтинге тормозится во времени (рис. 84), что и является основной причиной достаточно высокой коррозионной стойкости сплавов этой группы. При этом изменение глубины поражений во времени может быть удовлетворительно представлено в виде степенной функции h=Rτ1/n.
Наиболее высокая скорость питтинговой коррозии в атмосферных условиях наблюдается в начале испытаний (до 2-5 лет выдержки). Затем глубина питтинга увеличивается очень медленно в соответствии с установленной закономерностью.
В логарифмических координатах эта зависимость может быть представлена в виде прямой, удобной для прогнозирования глубины коррозии на более длительные периоды испытания полуфабриката в атмосферных условиях.
Изменение потерь механических свойств и потерь массы не подчиняется степенному закону, поскольку они складываются из разных показателей, связанных с размером и количеством питтингов, а также с количеством вновь образующихся питтингов. Соответственно развитие процесса коррозии, выраженное через потери массы и механических свойств, происходит с меньшим торможением (рис. 86).
Обычно потери механических свойств стойких сплавов в типичных атмосферных условиях находятся в пределах от 0 до 50 % по σв и от 0 до 80 % по δ.
При этом следует отметить, что потери механических свойств в результате коррозионного воздействия среды существенно зависят от толщины полуфабриката. В типичных атмосферных условиях потери начинают проявляться при толщине образца менее 1,5 мм, резко увеличиваясь на образцах толщиной менее 1,0 мм. На полуфабрикате толщиной более 2,5 мм существенных потерь механических свойств обычно не наблюдается.
Удобной характеристикой оценки коррозионной стойкости являются потери массы. Однако в случае локальной коррозии она не всегда отражает реальные потери эксплуатационных характеристик и часто не соответствует другим показателям, например, глубине коррозионных поражений. Поэтому для анализа коррозионной стойкости алюминия и его сплавов в атмосферных условиях и в других естественных средах в качестве основной применяется оценка по глубине коррозионных поражений. По этому критерию коррозионная стойкость алюминия в атмосферных условиях в некоторой степени зависит от количества примесных элементов, особенно железа и кремния. Однако зависимость эта необычная. Так, при увеличении чистоты по этим элементам глубина коррозии может несколько увеличиваться вследствие увеличения локализации процесса питтингообразования и в некоторых случаях повышения чувствительности к МКК, вследствие образования более крупного зерна. На алюминии А98, например, количество поражений незначительно, но глубина поражений существенно выше, чем на других вариантах алюминия. При этом пути коррозии ориентированы в основном по границам зерен. Обычно технические сорта алюминия или близкие к ним низколегированные сплавы по глубине коррозионных поражений имеют оптимальную коррозионную стойкость в атмосферных условиях. Потери массы минимальны на алюминии чистых марок.
Полуфабрикаты из сплавов, содержащих марганец, а также марганец в сочетании с магнием, обладают наиболее высокой коррозионной стойкостью из всех промышленных сплавов.
Сложная зависимость глубины поражений от содержания магния наблюдается на сплавах системы Al-Mg (рис. 87). С учетом данной характеристики оптимальной является концентрация магния от 3 до 4 % Mg. Однако такая своеобразная зависимость от содержания магния проявляется только в присутствии галоидных ионов. В других средах и даже очень агрессивных, например, в присутствии S02, коррозионная стойкость уменьшается при увеличении в сплаве содержания магния по всем характеристикам.
Чувствительность к МКК на отожженных образцах этих сплавов начинает заметно проявляться при концентрации магния 2,0-2,5 % и максимальна на сплаве АМг6.
Достаточно высокой коррозионной стойкостью обладают сплавы системы Al-Mg-Si. По совокупности данных, полученных на различных полуфабрикатах этих сплавов, лучшими являются прессованные полуфабрикаты из сплавов АДЗЗ и АД35, имеющие нерекристаллизованную структуру. В полуфабрикатах этих сплавов с рекристаллизованной структурой в состоянии Т1 (старение на максимальную прочность) существенно возраста
ет чувствительность к МКК и соответственно коррозионные потери (рис. 88).
В сплавах системы Al-Zn-Mg (1915, 1935, 1925, 1945) коррозионные поражения возникают значительно быстрее, чем в любом другом стойком сплаве. Однако процесс сосредоточен в поверхностном слое, и глубина коррозии, как правило, в этих сплавах бывает сравнительно небольшой. За 10 лет испытаний максимальная глубина коррозии установлена в сплавах при испытании в промышленной атмосфере 0,2 мм, на побережье Баренцева моря 0,25 мм. Соответственно коррозия этих сплавов в атмосферных условиях развивается с типичным для стойких сплавов торможением во времени.
При испытаниях в атмосферных условиях особенно заметно влияние структурных особенностей полуфабриката на коррозионную стойкость.
Для термически неупрочняемых алюминиевых сплавов для повышения механических характеристик часто применяют процесс холодной деформации. Изменение структуры, которое при этом происходит, как правило, способствует заметному уменьшению глубины коррозионных очагов, поскольку оно ориентирует пути коррозии вдоль поверхности металла и уменьшает чувствительность к МКК. Особенно эффективен этот процесс для среднелегированных сплавов системы А1-Mg (АМг2, АМг3 и АМг4). Нагартовка также благоприятно влияет на коррозионную стойкость алюминия различной чистоты и низколегированных сплавов, содержащих магний и марганец. | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ