استفاده از روشی نوین جهت بررسی خوردگی موضعی آلیاژهای آلومینیوم 2024، 7075 و 6061 در محیط های شبه اتمسفر دریایی

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

سید سعید عظیمی ابرقوئی ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد- خوردگی و حفاظت مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، نجف آباد، اصفهان، ایران)
احمد ساعتچی ² (استاد، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی مواد، اصفهان، ایران)
رضا ابراهیمی کهریزسنگی ³ (دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف¬آباد، دانشکده مهندسی مواد، نجف آباد، اصفهان، ایران)

تاریخ دریافت : 1392/06/25 تاریخ پذیرش : 1392/06/25 تاریخ انتشار : 1392/07/01

کلید واژه: آلیاژهای آلومینیوم, خوردگی اتمسفری دریایی, ترکیبات بین فلزی, خوردگی بین دانه ای, خوردگی پوسته ای شدن,

چکیده مقاله :

افزودن برخی عناصر آلیاژی مانند مس و روی به آلومینیوم و اعمال عملیات رسوب­سختی، باعث می­شود این آلیاژها در محیط­های اتمسفری دریایی حساس به انواع خوردگی شوند. رسوب­های تشکیل شده در زمینه و مرزدانه­ها، عامل اصلی خوردگی بشمار می‌روند. بمنظور بررسی رفتار خوردگی فلزات در محیط­های اتمسفری دریایی نیاز به محیطی شبیه­سازی شده است تا شرایط مخرب اتمسفری کلریدی را فراهم کند. در این پژوهش از روشی جدید برای بررسی خوردگی اتمسفری استفاده شد. در ابتدا نمونه­ها با شرایط خاص آماده­سازی شده و در مدت زمان­های گوناگون درون سلول­های خوردگی قرار گرفتند به‌گونه‌ای که بلورهای نمک کلرید سدیم، روی سطح نمونه­ها قرار داده شد و نواحی انتهای دانه واقع درضخامت نمونه­ها بررسی شد. در این شرایط رطوبت نسبی ٪100 بود. مطالعات میکروسکوپی نشان دادند، آلیاژ 7075 به­دلیل حضور رسوبات در مرزدانه­ها در کم‌تر از 72 ساعت دچار خوردگی بین­دانه­ای شده و پس از گذشت زمان، خوردگی بین­دانه­ای به خوردگی حفره­ای و پوسته­ای شدن تبدیل شده است. خوردگی یکنواخت همراه با حفرات ریز برای آلیاژ 2024 رخ داده و آلیاژ 6061 میزان خوردگی به مراتب کم‌تری نسبت به 2024 و 7075 داشته است. در پایان بمنظور مقایسه رفتار خوردگی روی سطح، آلیاژها بر اساس استانداردASTM B117 به مدت 672 ساعت مورد آزمون مه­نمکی قرار گرفتند. در این شرایط، آلیاژ 2024 بیش‌ترین مقدار خوردگی را داشته است.

چکیده انگلیسی:

Adding some alloying elements such as copper and zinc into aluminium and appling precipitation hardening process, makes these alloys sensitive to different types of corrosion in marine atmospheric environments. Precipitates on the matrix and grain boundaries are the main factor for corrosion. In order to study the corrosion behavior of metals in marine atmospheric environments, simulated environmental conditions is required to provide severe atmospheric environments containing chloride ion. In this research, a new method is used to study the atmospheric corrosion. At first specially prepared samples were tasted in corrosion cells with different time periods that the salt crystals were placed on the surface of samples and end grain areas on sample thickness were investigated. In this situation 100% relative humidity condition was stable. The microscopic studies showed that the intergranular corrosion happened less than 72 hours in 7075 alloy because of presence of deposits in grain boundaries and after this time, intergranular corrosion transform to pitting and exfoliation corrosion. Uniform corrosion with small pits was stable for 2024 alloy and the corrosion rate for 6061 alloy was lower than 2024 and 7075 alloys. Finally In order to compare the corrosion behavior of surface, the alloys were placed into the salt spray test for 672 hours according to ASTM B117. In this situation, 2024 alloy had the highest rate of corrosion.

منابع و مأخذ:

1- C. Vargel, Corrosion of Aluminium, 2th ed.,

Elsevier, Lyon, 2004.

2- M. A. Golozar, "Electrochemical

Investigation of Localized Corrosion Behavior

of Heat Treated AA7075 in Aqueous Solution

Containing Chloride Ions", 12th National,

Iranian Corrosion Congress, Iran, 2011.

3- D. De La Fuente, E. Otero-Huerta and M.

Morcillo ," Studies of Long-Term Weathering

of Aluminium in the Atmosphere", Corrosion

Science, Vol. 49, pp. 3134-3148, 2007.

4- V. S. Sinyavskii and V. D. Kalinin, "Marine

Corrosion and Protection of Aluminum Alloys

According to Their Composition and

Structure", Protection of Metals, Vol. 41, pp.

317–328, 2005.

5- B. Kuźnicka, "Influence of Constitutional

Liquation on Corrosion Behaviour of

Aluminium Alloy 2017A" , Material

Characerization, Vol. 60, pp. 1008-1013,

2009.

6- T. Li, X.G. Li, C.F. Dong, and Y.F. Cheng

"Characterization of Atmospheric Corrosion of

2A12 Aluminum Alloy in Tropical Marine

Environment " Journal of Materials

Engineering and Performance, Vol. 19, pp.

591-598, 2010.

7- S.P. Knight, M. Salagaras and A.R.

Trueman , "The Study of Intergranular

Corrosion in Aircraft Aluminium Alloys

Using", Corrosion Science, Vol. 53, pp. 727-

734, 2011.

8- S.P. Knight, M. Salagaras, A.M. Wythe, F.

De Carlo, A.J. Davenport and A.R. Trueman ,

"In Situ X-Ray Tomography of Intergranular

Corrosion of 2024 and 7050 Aluminium

Alloys", Corrosion Science, Vol. 52, pp. 3855-

3860, 2010

9- G.K. Berukshtis and G.B. Klark," Corrosion

of Metals and Alloys", Jerusalen, pp. 281-297,

1966.

10- W. Zhen-Yao, Li Qiao-Xia, Wang Chuan,

Han Wei and Yu Guo-Cai , "Corrosion

Behaviour of Al Alloy LC4 in Geermu Salt

Lake Atmosphere", The Chinese Journal of

Nonferrous Metals, Vol. 17, pp. 24-29, 2007.

11- R., Ambat, A.J., Davenport, G.M.,

Scamans, and A., Afseth, "Effect of IronContaining Intermetallic Particles on the

Corrosion Behaviour of Aluminium",

Corrosion Science, Vol. 48, No. 11, pp.3455-

3471, 2006.

12 -م. سعیدی خانی، م. جاویـدی، ع. یزدانـی، س، وفـاخواه، "

آندایزینگ آلیاژ آلومینیوم T3-2024 در الکترولیـت ترکیبـی

اسید سولفوریک، بوریک و فـسفریک و تعیـین ضـخامت لایـه

اکـسیدی و بررسـی رفتـار خـوردگی بـه روش امپـدانس

الکتروشیمیایی" مجله مواد نوین، شماره چهارم، جلـد دوم، ص.

 .1391 تابستان، 31-44

13- N. Birbilis and R.C. Buchheit,

"Electrochemical Characteristics of

Intermetallic Phases in Aluminum Alloys",

Journal of the Electrochemical Society, B,

152(4), pp.140-151, 2005.

14- RG. Buchheit, "A compilation of

Corrosion Potentials Reported for Intermetallic

Phases in Aluminium Alloys", Journal of

Electrochemical Society, Vol. 142, pp. 3994-

3996, 1995.