Korózia hliníka a hliníkových zliatin zahŕňa hlavne jamkovú koróziu, medzikryštalickú koróziu, korózne praskanie pod napätím a koróziu exfoliáciou. Hoci má hliník pomerne vysokú odolnosť proti korózii, bez ohľadu na to, o aký kovový materiál ide alebo aká vysoká je jeho odolnosť proti korózii, určitý stupeň koróznej straty počas používania vždy nastane. Ročná strata hliníka koróziou je asi 0,5 % ročnej produkcie hliníka. Spomedzi deformovaných hliníkových zliatin má najvyššiu produkciu séria 6000. Hoci jeho odolnosť proti korózii nie je taká dobrá ako u hliníkových zliatin série 1000, 3000 alebo 5000, je oveľa vyššia ako u hliníkových zliatin série 2000 a 7000. Zliatiny série 6000 majú tiež väčšiu tendenciu k medzikryštalickej korózii, takže posúdenie citlivosti na medzikryštalickú koróziu by sa malo vykonať pre materiály z hliníkových zliatin série 6000 používané v dôležitých štruktúrach.
Klasifikácia korózie hliníka
Z hľadiska morfológie korózie možno koróziu hliníka rozdeliť na všeobecnú koróziu a lokalizovanú koróziu. Prvá, tiež známa ako rovnomerná korózia alebo celková korózia, označuje rovnomerné poškodzovanie povrchu materiálu v kontakte s prostredím. Korózia hliníka v alkalických roztokoch je typickým príkladom rovnomernej korózie, ako napríklad pri alkalickom čistení, kde výsledkom je, že povrch hliníka sa stenčuje približne rovnakou rýchlosťou, čo vedie k zníženiu hmotnosti. Je však potrebné poznamenať, že neexistuje absolútna rovnomerná korózia, pretože stenčenie hrúbky sa v rôznych oblastiach líši. Lokalizovaná korózia sa vzťahuje na koróziu obmedzenú na špecifické oblasti alebo časti konštrukcie a možno ju ďalej rozdeliť do nasledujúcich kategórií:
1. Bodová korózia
Dôlková korózia sa vyskytuje v extrémne lokalizovaných oblastiach alebo bodoch na kovovom povrchu, čo spôsobuje dutiny alebo jamky, ktoré sa rozširujú dovnútra a môžu dokonca viesť k perforácii. Keď je priemer otvoru jamy menší ako hĺbka jamy, nazýva sa to jamková korózia; keď je priemer otvoru jamy väčší ako hĺbka jamy, môže sa to nazývať štrbinová korózia. V skutočnosti neexistuje striktná hranica medzi jamkovou koróziou a štrbinovou koróziou. Korózia, ktorá sa vyskytuje na hliníku vo vodných roztokoch obsahujúcich chloridy, je typickým príkladom bodovej korózie. Pri korózii hliníka je jamková korózia najbežnejšia a je spôsobená určitou oblasťou hliníka, ktorá má odlišný potenciál od potenciálu základného kovu, alebo prítomnosťou nečistôt s potenciálom odlišným od potenciálu základného kovu hliníka.
2. Medzikryštalická korózia
Tento typ korózie sa vyskytuje na hraniciach zŕn kovov alebo zliatin bez výrazného napadnutia samotných zŕn alebo kryštálov. Je to forma selektívnej korózie, ktorá môže drasticky znížiť mechanické vlastnosti materiálu, čo môže spôsobiť poškodenie konštrukcie alebo nehody. Príčinou medzikryštalickej korózie je, že za určitých podmienok sú hranice zŕn veľmi aktívne, ako je napríklad prítomnosť nečistôt na hraniciach zŕn alebo zvýšenie alebo zníženie špecifického legujúceho prvku na hraniciach zŕn. Inými slovami, na hranici zŕn musí byť tenká oblasť, ktorá je elektronegatívna vzhľadom na zvyšok hliníka, ktorý prednostne koroduje. Vysoko-hliník môže byť vystavený tomuto typu korózie v kyseline chlorovodíkovej a vo vode s vysokou-teplotou. Všetky zliatiny ako Al-Cu, Al-Mg-Si, Al-Mg a Al-Zn{12}}Mg sú citlivé na medzikryštalickú koróziu.
3. Galvanická korózia
Galvanická korózia je tiež charakteristickou formou korózie hliníka. Keď sa menej reaktívny kov a reaktívnejší kov, ako je hliník, dostanú do kontaktu v rovnakom prostredí alebo sú spojené vodičom, vytvorí sa galvanický pár, ktorý spôsobí tok prúdu a výsledkom je galvanická korózia. Galvanická korózia sa tiež nazýva bimetalická korózia alebo kontaktná korózia. Hliník má veľmi negatívny prírodný potenciál a pri kontakte s inými kovmi vždy pôsobí ako anóda, ktorá urýchľuje koróziu. Takmer všetky hliníkové a hliníkové zliatiny sa nevyhnú galvanickej korózii. Čím väčší je potenciálny rozdiel medzi dvoma kovmi v kontakte, tým závažnejšia je galvanická korózia. Treba poznamenať, že pri galvanickej korózii je mimoriadne dôležitý pomer plôch; veľká katóda spárovaná s malou anódou je najnepriaznivejšia kombinácia.
4. Štrbinová korózia
Keď sa kovy rovnakého alebo rozdielneho druhu alebo kovy s nekovmi dostanú do kontaktu, vytvoria sa štrbiny, čo vedie ku korózii v štrbine alebo priľahlých oblastiach, zatiaľ čo oblasti mimo štrbiny zostanú nekorodované. Je to spôsobené nedostatkom kyslíka v štrbine, čo vedie k vytvoreniu koncentračnej bunky. Štrbinová korózia je takmer nezávislá od typu zliatiny a môže sa vyskytnúť aj pri zliatinách s vysokou odolnosťou proti korózii-. Kyslé prostredie v hornej časti štrbiny je hnacou silou korózie a je formou korózie pod-depozitom. Korózia pod maltou na architektonických hliníkových profiloch zliatiny 6063 je veľmi bežným typom štrbinovej korózie-spôsobenej usadeninami. Prírubové spoje, upevňovacie povrchy matíc, preplátované spoje, zvarové póry, oblasti pod vrstvami hrdze a usadeniny, ako sú kal, vodný kameň a nečistoty na kovovom povrchu, to všetko môže spôsobiť štrbinovú koróziu.
5. Praskanie spôsobené koróziou
Korózne praskanie pod napätím je korózne praskanie spôsobené koexistenciou ťahového napätia a špecifických korozívnych médií. Napätím môže byť vonkajšie alebo zvyškové napätie v kove, pričom posledné z nich môže byť generované deformáciou počas spracovania a výroby, intenzívnymi zmenami teploty počas kalenia alebo objemovými zmenami v dôsledku vnútorných štruktúrnych zmien. Napätia spôsobené nitovaním, skrutkovým upevnením, lisovaným uložením alebo uložením za tepla sú tiež zvyškové napätia. Korózne praskanie pod napätím nastáva, keď ťahové napätie na povrchu kovu dosiahne medzu klzu Rpo.2. Zvyškové napätie vzniká v hrubých doskách z hliníkových zliatin série 2000 a 7000 počas kalenia a malo by sa eliminovať predbežným rozťahovaním pred úpravou starnutím, aby sa zabránilo deformácii pri obrábaní častí lietadiel alebo dokonca prenose na časti.
6. Medzikryštalická korózia
Tento typ korózie sa tiež nazýva exfoliácia, odlupovanie alebo lamelárna korózia a možno ho jednoducho označiť ako odlupovanie. Je to špeciálna forma korózie v zliatinách radu 2000, 5000, 6000 a 7000, ktorá sa bežne vyskytuje pri vytláčaní. Akonáhle sa objaví, môže sa odlupovať vrstvu po vrstve ako sľuda.
7. Nitková korózia
Ide o typ korózie, ktorá sa môže vyvinúť v červovitej{0}}štruktúre pod náterovým filmom alebo inými vrstvami hliníkových materiálov, ale pod eloxovanými filmami sa táto korózia nenašla. Vo všeobecnosti sa vyskytuje pod povlakmi hliníkových konštrukčných komponentov lietadiel a hliníkových častí v budovách alebo konštrukciách. Nitková korózia súvisí so zložením materiálu, pred-úpravou pred náterom a faktormi prostredia. Faktory prostredia sa týkajú teploty, vlhkosti, chloridov atď.
Medzikryštalická korózia zliatin radu 6000
Vo väčšine prípadov sa medzikryštalická korózia vyskytuje v zliatinách obsahujúcich malé množstvo medi a vysoké hladiny Si/Mg. Obsah medi vo väčšine zliatin-obsahujúcich meď zvyčajne nepresahuje 0,4 %, pričom iba štyri zliatiny-6013, 6113, 6056 a 6156-majú obsah medi až 1,1 %. Meď sa pridáva do zliatin Al-Mg-Si na zlepšenie mechanických vlastností zliatiny. Štúdie zistili, že v zliatinách náchylných na medzikryštalickú koróziu-skenovacia transmisná elektrónová mikroskopia s vysokým rozlíšením často odhalí segregované vrstvy bohaté na meď{20}}a katódové precipitáty v Q-fáze. Fáza Q je kvartérna intermetalická fáza s molekulovým vzorcom Cu2Mg8Si5Al4, ktorá sa zráža pozdĺž hraníc zŕn a spôsobuje anodické rozpúšťanie susedného tuhého roztoku, čo vedie k zónam bez precipitácie.
Test citlivosti na medzikryštalickú koróziu
Pri určovaní náchylnosti hliníkových zliatin na medzikryštalickú koróziu sa používajú dve bežné testovacie metódy: testovanie na mieste- a zrýchlené testovanie ponorením. V zrýchlených testoch sa na urýchlenie korózie často používajú roztoky ako chlorid draselný s obsahom kyseliny chlorovodíkovej (ISO 11846 metóda B) alebo chlorid draselný s pridaným peroxidom vodíka (ASTM G110). Po testovaní sa metalograficky preskúma prierez vzorky alebo sa zmeria strata mechanických vlastností. Výsledky zrýchlených testov podľa normy ISO 11846 sú vysoko konzistentné s-testami na mieste v morskej atmosfére. Pri zrýchlených testoch však hliníkové materiály náchylné na medzikryštalickú koróziu vykazujú silnú koróziu takmer na všetkých hraniciach zŕn v blízkosti povrchu vzorky (rovnomerná medzikryštalická korózia), zatiaľ čo pri{10} testoch na mieste povrch vzorky vykazuje koróziu iba v obmedzených oblastiach (lokalizovaná korózia). Napriek tomu zrýchlené testovanie zostáva štandardnou metódou na presné určenie, či je materiál náchylný na koróziu na hraniciach zŕn.
