Дослідження протикорозійних властивостей електрометалізаційних алюмінієвих покриттів

Найбільш помітний ефект викликає наявність у воді солей важких металів, а особливо міді і ртуті. Вміст у 1 л дистильованої води тільки 0,10 мг міді цілком достатньо, щоб викликати появу пітінга на алюмінії. Проте вплив міді в значній мірі визначається наявністю в середовищі інших речовин, наприклад хлоридів, карбонатів, при спільній присутності яких збільшуються корозійні втрати вже при вмісті іонів міді 0,06 мг/л. У свою чергу негативний вплив міді пов'язане з рН середовища і проявляється в основному при значенні рН нижче 8 .

Присутність у воді іржі підсилює корозію алюмінію і його сплавів, особливо при підвищенні температури і зміні швидкості потоку. У цьому випадку прямі ділянки трубопроводів покриваються щільним захисним шаром іржі, а в місцях турбулентного потоку або зміни швидкості іржа не утримується, і вони служать ефективними анодами.

Значно більш агресивна дія на алюміній і його сплави у воді може давати ртуть. Різке зниження корозійної тривкості спостерігається навіть у присутності слідів металевої ртуті.

Великий вплив на корозійну активність води мають хлориди. Деяке помітне збільшення швидкості корозії спостерігається при збільшенні їх концентрації від 50 до 300 мг/л. Як вже зазначалося, вплив хлоридів різко зростає в присутності іонів міді і помітно у присутності карбонатів.

Корозія алюмінію майже не спостерігається при взаємодії з чистою прісною, дистильованою водою. Підвищення температури до 180°С особливого впливу не робить. Гаряча водяна пара на корозію алюмінію не впливає. Якщо у воду, навіть при кімнатній температурі, додати трохи лугу - швидкість корозії алюмінію в такому середовищі трохи збільшиться.

 

3.2.2 Морська вода

У морській воді контактна корозія значно небезпечніша, ніж в атмосферних умовах. Ступінь - небезпеки контактної корозії алюмінієвих сплавів в 3,5 %-ном розчині NaCl зменшується в ряду мідь >> сталь 3 > нержавіюча сталь > титановий сплав. Відносно висока електропровідність морської води значною мірою полегшує захист алюмінієвих сплавів електрохімічним способом. Дуже ефективно в даному випадку застосування анодного плакування.

Сплави системи А1 - Mg та інші алюмінієві сплави можуть бути досить легко захищені при використанні витратних анодів. Найбільш ефективними вважаються аноди зі сплавів на основі системи А1 - Zn - Hg. Поряд з ними можна застосовувати аноди на основі цинку та алюмінієвого сплаву системи А1 - Zn - Mg. Застосовувати аноди з магнію не можна, так як це призводить до захисту внаслідок підвищення рН біля катода.

При взаємодії з морською водою чистий алюміній починає кородуровати. Для експлуатації алюмінію в морській воді до його складу вводять невелику кількість магнію і кремнію. Корозійна стійкість алюмінію і його сплавів, при впливі морської води, значно знижується, якщо до складу метала входитиме мідь.

 

 

Контакт алюмінію і його сплавів з будівельними матеріалами (бетон, штукатурка, гіпс, дерево та ін), що знаходяться в сухому стані, не є небезпечний. У цьому випадку в бетоні та інших подібних матеріалах корозійні процеси, можуть протікати практично тільки в період твердіння, далі швидкість цих процесів знижується, в деяких випадках навіть до нуля. При контакті з бетоном в атмосферних умовах, як показали десятирічні випробування в Канаді на зразках з алюмінієвих сплавів без захисту, спостерігали в основному слабку рівномірну поверхневу корозію. Тільки в окремих випадках на замурованих у бетон зразках була виявлена пітінгова корозія, максимальної глибини до 140 мкм. 

Прямий вплив дерева на корозію алюмінієвих сплавів є незначною. Корозія алюмінію в контакті з деревом розвивається, коли вологість деревини перевищує 8-20 %. У свою чергу вологість деревини залежить від відносної вологості і досягає критичної величини при відносній вологості повітря 85 %. Корозія посилюється тим, що волога деревина більшості порід має кислу реакцію (рН 3). Корозійні ефекти більше залежать від фізичних властивостей деревини і умов випробувань, ніж від кислотності деревини. Алюмінієві сплави із звичайним захистом лакофарбовими покриттями можуть застосовуватися практично з усіма породами дерев.

 

 

Алюміній при взаємодії з повітрям переходить в пасивний стан. При зіткненні чистого металу з повітрям на поверхні алюмінію миттєво з'являється тонка захисна плівка оксиду алюмінію. Далі зростання плівки сповільнюється. 

Реакція взаємодії алюмінію з киснем :

4Al + 3O2 → 2Al2O3.

Товщина цієї оксидної плівки складає від 5 до 100 нм (залежно від умов експлуатації). Оксид алюмінію володіє хорошим зчепленням з поверхнею, задовольняє умові щільності оксидних плівок. При зберіганні на складі, товщина оксиду алюмінію на поверхні металу становить близько 0,01 - 0,02 мкм. При взаємодії з сухим киснем - 0,02 - 0,04 мкм. При термічній обробці алюмінію товщина оксидної плівки може досягати 0,1 мкм.

Алюміній досить стійкий як на чистому повітрі, так і перебуваючи в промисловій атмосфері (яка містить пари сірки, сірководень, газоподібний аміак, сухий хлороводень). 

 

 

З підвищенням чистоти алюмінію його стійкість у кислотах збільшується.

Для алюмінію