Korozja aluminium i stopów aluminium obejmuje głównie wżery, korozję międzykrystaliczną, pękanie korozyjne naprężeniowe i korozję złuszczającą. Chociaż aluminium ma dość wysoką odporność na korozję, jak każdy materiał metalowy, bez względu na to, jak bardzo jest odporne na korozję, nieuchronnie doświadczy pewnego stopnia utraty korozji podczas użytkowania. Roczna strata korozyjna aluminium wynosi około 0,5% rocznej produkcji aluminium. Wśród odkształconych stopów aluminium największy wolumen produkcji ma seria 6000. Chociaż jego odporność na korozję nie jest tak dobra, jak w przypadku stopów serii 1000, 3000 lub 5000, jest znacznie lepsza niż w przypadku stopów serii 2000 i 7000. Stopy serii 6000 są również stosunkowo podatne na korozję międzykrystaliczną, dlatego należy ocenić wrażliwość na korozję międzykrystaliczną materiałów aluminiowych serii 6000 stosowanych w konstrukcjach krytycznych.
Klasyfikacja korozji aluminium
Z punktu widzenia morfologii korozji korozję aluminium można podzielić na korozję ogólną i korozję miejscową. Ta pierwsza nazywana jest również korozją równomierną lub korozją ogólną i odnosi się do równomiernego niszczenia powierzchni materiału w kontakcie z otoczeniem. Korozja aluminium w roztworach alkalicznych jest typowym przykładem korozji równomiernej, np. podczas czyszczenia alkalicznego, w wyniku której powierzchnia aluminium staje się cieńsza w przybliżeniu w tym samym tempie, co prowadzi do utraty masy. Należy jednak zauważyć, że nie istnieje absolutnie jednorodna korozja, ponieważ redukcja grubości jest różna w różnych obszarach. Korozja miejscowa odnosi się do korozji występującej w określonych obszarach lub częściach konstrukcji i można ją dalej podzielić na następujące typy:
1. Korozja wżerowa
Korozja wżerowa występuje w bardzo zlokalizowanych obszarach lub miejscach na powierzchni metalu, powodując powstawanie dziur lub wżerów rozszerzających się do wewnątrz, a nawet mogących prowadzić do perforacji. Gdy średnica otworu wżerowego jest mniejsza niż głębokość wżeru, nazywa się to korozją wżerową; gdy średnica otworu wgłębienia jest większa niż głębokość, można to nazwać korozją wnękową. W praktyce nie ma ścisłej granicy pomiędzy korozją wżerową a korozją wnękową. Korozja aluminium w roztworach wodnych zawierających chlorki jest typowym przykładem korozji wżerowej. W przypadku korozji aluminium wżery są najczęstszą formą i są spowodowane tym, że określony obszar aluminium ma potencjał inny niż metal nieszlachetny lub obecność zanieczyszczeń o potencjale innym niż osnowa aluminiowa.
2. Korozja międzykrystaliczna
Ten typ korozji występuje na granicach ziaren metali lub stopów bez widocznej erozji samych ziaren lub kryształów. Jest to korozja selektywna, która może drastycznie obniżyć właściwości mechaniczne materiału, potencjalnie prowadząc do uszkodzeń konstrukcji lub wypadków. Korozja międzykrystaliczna występuje, ponieważ w pewnych warunkach granice ziaren są bardzo aktywne; na przykład mogą występować zanieczyszczenia na granicach ziaren lub stężenie określonego pierwiastka stopowego na granicy ziaren może wzrosnąć lub zmniejszyć. Innymi słowy, na granicy ziaren musi znajdować się cienka warstwa, która jest elektrycznie ujemna w stosunku do reszty aluminium, które preferuje korozję. Aluminium-o wysokiej czystości może ulegać tego typu korozji w kwasie solnym i gorącej wodzie. Stopy AI-Cu, AI-Mg-Si, Al-Mg i Al-Zn-Mg są wrażliwe na korozję międzykrystaliczną.
3. Korozja galwaniczna
Korozja galwaniczna to kolejna charakterystyczna forma korozji aluminium. Kiedy mniej aktywny metal i bardziej aktywny metal, taki jak aluminium (anoda), stykają się w tym samym środowisku lub są połączone przewodem, tworzy się para galwaniczna, powodując przepływ prądu i powodując korozję galwaniczną. Korozja galwaniczna jest również nazywana korozją bimetaliczną lub korozją kontaktową. Aluminium ma bardzo negatywny potencjał naturalny, a w kontakcie z innymi metalami zawsze pełni rolę anody, przyspieszając korozję. Prawie wszystkie aluminium i stopy aluminium są podatne na korozję galwaniczną. Im większa różnica potencjałów pomiędzy dwoma stykającymi się metalami, tym poważniejsza jest korozja galwaniczna. Szczególnie ważne jest, aby pamiętać, że w przypadku korozji galwanicznej współczynnik powierzchni jest niezwykle ważny, przy czym duża katoda i mała anoda są najbardziej niekorzystną kombinacją.
4. Korozja szczelinowa
Kiedy te same lub różne metale wchodzą w kontakt albo kiedy metale wchodzą w kontakt z niemetalami-, może powstać szczelina, co prowadzi do korozji w szczelinie lub w jej pobliżu, podczas gdy obszar na zewnątrz szczeliny pozostaje nieskorodowany. Dzieje się tak na skutek braku tlenu wewnątrz szczeliny, co prowadzi do powstania komórki koncentracyjnej. Korozja szczelinowa jest prawie niezależna od rodzaju stopu; mogą tego doświadczyć nawet stopy o wysokiej odporności na korozję-. Kwaśne środowisko w górnej części szczeliny sprzyja korozji, czyniąc ją formą korozji podosadowej (lub podkamiennej). Korozja powierzchniowa pod zaprawą na aluminiowych profilach budowlanych 6063 jest bardzo powszechnym rodzajem korozji szczelinowej pod osadami. Połączenia kołnierzowe, obszary mocowania nakrętek, zachodzące na siebie powierzchnie, pory spawalnicze i powierzchnie metalowe pokryte rdzą, szlamem lub innymi osadami mogą wywołać korozję szczelinową.
5. Pękanie korozyjne naprężeniowe
Pękanie korozyjne naprężeniowe występuje, gdy współistnieją naprężenia rozciągające i określone media korozyjne, co prowadzi do pękania korozyjnego. Naprężeniem może być naprężenie zewnętrzne lub szczątkowe w metalu. Te ostatnie mogą powstawać podczas odkształceń w procesach produkcyjnych, podczas silnych zmian temperatury podczas hartowania lub w wyniku zmian objętości spowodowanych wewnętrznymi zmianami strukturalnymi. Naprężenia powstałe w wyniku nitowania, skręcania, pasowania wtłaczanego lub pasowania skurczowego są również naprężeniami szczątkowymi. Kiedy naprężenie rozciągające na powierzchni metalu osiągnie granicę plastyczności Rpo.2, może nastąpić pękanie korozyjne naprężeniowe. Grube blachy ze stopów aluminium serii 2000 i 7000 podczas hartowania wytwarzają naprężenia szczątkowe, które należy zmniejszyć poprzez wstępne-rozciągnięcie przed obróbką starzeniową, aby zapobiec deformacji części samolotu podczas obróbki skrawaniem lub wprowadzeniu naprężeń szczątkowych do części.
6. Korozja płytkowa
Ten rodzaj korozji, znany również jako rozwarstwianie, odpryskiwanie lub korozja lamelarna i często określany po prostu jako złuszczanie, jest specjalną formą korozji występującą w stopach aluminium serii 2000, 5000, 6000 i 7000. Występuje powszechnie w materiałach wytłaczanych, a gdy już wystąpi, może odklejać się warstwa po warstwie, podobnie jak mika.
7. Korozja nitkowata
Korozja ta może rozwijać się pod farbą lub innymi powłokami aluminium w kształcie-ślimaka, chociaż nie zaobserwowano jej pod powłokami anodowanymi. Zwykle występuje pod powłokami aluminiowych elementów konstrukcyjnych samolotów lub aluminiowych elementów budowlanych/konstrukcyjnych. Korozja nitkowa jest związana ze składem materiału,-obróbką wstępną przed powlekaniem oraz czynnikami środowiskowymi, takimi jak temperatura, wilgotność i chlorki.
