De corrosie van aluminium en aluminiumlegeringen omvat voornamelijk putcorrosie, intergranulaire corrosie, spanningscorrosie en afschilferingscorrosie. Hoewel aluminium, zoals elk metaalmateriaal, een vrij hoge corrosieweerstand heeft, zal het, hoe bestand het ook is tegen corrosie, onvermijdelijk een zekere mate van corrosieverlies ervaren tijdens gebruik. Het jaarlijkse corrosieverlies van aluminium bedraagt ongeveer 0,5% van de jaarlijkse aluminiumproductie. Van de vervormde aluminiumlegeringen heeft de 6000-serie het grootste productievolume. Hoewel de corrosieweerstand niet zo goed is als die van de legeringen uit de 1000-, 3000- of 5000-serie, is deze aanzienlijk beter dan die van de legeringen uit de 2000- en 7000-serie. De legeringen uit de 6000-serie zijn ook relatief gevoelig voor intergranulaire corrosie, dus de intergranulaire corrosiegevoeligheid van aluminiummaterialen uit de 6000-serie die voor kritische structuren worden gebruikt, moet worden geëvalueerd.
Classificatie van aluminiumcorrosie
Vanuit het perspectief van corrosiemorfologie kan aluminiumcorrosie worden onderverdeeld in algemene corrosie en plaatselijke corrosie. De eerste wordt ook uniforme corrosie of algehele corrosie genoemd, verwijzend naar de uniforme verslechtering van het materiaaloppervlak in contact met de omgeving. Corrosie van aluminium in alkalische oplossingen is een typisch voorbeeld van uniforme corrosie, zoals bij alkalische reiniging, waarbij het resultaat is dat het aluminiumoppervlak in ongeveer dezelfde mate dunner wordt, wat leidt tot massaverlies. Er moet echter worden opgemerkt dat er geen sprake is van absoluut uniforme corrosie, omdat de diktevermindering in verschillende gebieden varieert. Gelokaliseerde corrosie verwijst naar corrosie die optreedt in specifieke gebieden of delen van een constructie, en kan verder worden onderverdeeld in de volgende typen:
1. Putcorrosie
Putcorrosie komt voor op zeer plaatselijke plekken of plekken op het metalen oppervlak, waardoor gaten of putjes ontstaan die naar binnen uitzetten en zelfs tot perforatie kunnen leiden. Wanneer de diameter van de putopening kleiner is dan de diepte van de put, wordt dit putcorrosie genoemd; wanneer de diameter van de putopening groter is dan de diepte, kan dit holtecorrosie worden genoemd. In de praktijk is er geen strikte grens tussen putcorrosie en holtecorrosie. Aluminiumcorrosie in waterige oplossingen die chloriden bevatten is een typisch voorbeeld van putcorrosie. Bij aluminiumcorrosie is putcorrosie de meest voorkomende vorm en wordt veroorzaakt doordat een bepaald gebied van aluminium een ander potentieel heeft dan het basismetaal, of door de aanwezigheid van onzuiverheden met een potentieel dat verschilt van de aluminiummatrix.
2. Intergranulaire corrosie
Dit type corrosie treedt op aan de korrelgrenzen van metalen of legeringen zonder duidelijke erosie van de korrels of kristallen zelf. Het is een selectieve corrosie die de mechanische eigenschappen van het materiaal drastisch kan verminderen, wat mogelijk kan leiden tot structurele schade of ongelukken. Intergranulaire corrosie treedt op omdat, onder bepaalde omstandigheden, de korrelgrenzen zeer actief zijn; Er kunnen bijvoorbeeld onzuiverheden aanwezig zijn op de korrelgrenzen, of de concentratie van een bepaald legeringselement op de korrelgrens kan toenemen of afnemen. Met andere woorden, er moet een dunne laag op de korrelgrens liggen die elektrisch negatief is ten opzichte van de rest van het aluminium, die bij voorkeur corrodeert. Hoog-zuiver aluminium kan dit soort corrosie ondergaan in zoutzuur en heet water. AI-Cu, AI-Mg-Si, Al-Mg en Al-Zn-Mg-legeringen zijn allemaal gevoelig voor intergranulaire corrosie.
3. Galvanische corrosie
Galvanische corrosie is een andere karakteristieke vorm van corrosie voor aluminium. Wanneer een minder actief metaal en een actiever metaal zoals aluminium (anode) in dezelfde omgeving met elkaar in contact zijn, of verbonden zijn door een geleider, wordt een galvanisch koppel gevormd, waardoor er stroom ontstaat en galvanische corrosie ontstaat. Galvanische corrosie wordt ook wel bimetaalcorrosie of contactcorrosie genoemd. Aluminium heeft een zeer negatief natuurlijk potentieel en als het in contact komt met andere metalen, fungeert het altijd als anode, waardoor de corrosie wordt versneld. Bijna alle aluminium en aluminiumlegeringen zijn gevoelig voor galvanische corrosie. Hoe groter het potentiaalverschil tussen de twee contactmetalen, hoe ernstiger de galvanische corrosie. Het is vooral belangrijk op te merken dat bij galvanische corrosie de oppervlaktefactor uiterst belangrijk is, waarbij een grote kathode en een kleine anode de meest nadelige combinatie zijn.
4. Spleetcorrosie
Wanneer dezelfde of verschillende metalen in contact komen, of wanneer metalen in contact komen met niet-metalen, kan er een spleet ontstaan, wat leidt tot corrosie in of nabij de spleet, terwijl het gebied buiten de spleet ongecorrodeerd blijft. Dit komt door een gebrek aan zuurstof in de spleet, wat leidt tot de vorming van een concentratiecel. Spleetcorrosie is vrijwel onafhankelijk van het legeringstype; zelfs zeer corrosiebestendige-legeringen kunnen er last van krijgen. Een zure omgeving bovenaan de spleet werkt corrosie in de hand, waardoor het een vorm van onder--afzettingscorrosie (of subschaalcorrosie) wordt. Oppervlaktecorrosie onder mortel op 6063 aluminium bouwprofielen is een veel voorkomende vorm van spleetcorrosie onder afzettingen. Flensverbindingen, moerbevestigingsgebieden, overlappende oppervlakken, lasporiën en metalen oppervlakken onder roest, slib of andere afzettingen kunnen allemaal spleetcorrosie veroorzaken.
5. Spanningscorrosiescheuren
Spanningscorrosiescheuren treden op wanneer trekspanningen en specifieke corrosieve media naast elkaar bestaan, wat leidt tot corrosiescheuren. De spanning kan externe spanning zijn of restspanning in het metaal. Dit laatste kan worden gegenereerd tijdens vervorming in productieprocessen, tijdens ernstige temperatuurveranderingen bij het afschrikken, of als gevolg van volumeveranderingen veroorzaakt door interne structurele veranderingen. Spanningen veroorzaakt door klinken, bouten, perspassingen of krimppassingen zijn ook restspanningen. Wanneer de trekspanning op het metaaloppervlak de vloeigrens Rpo.2 bereikt, kunnen spanningscorrosiescheuren optreden. Dikke platen van aluminiumlegeringen uit de 2000- en 7000-serie ontwikkelen restspanningen tijdens het afschrikken, die moeten worden verlicht door voorrekken vóór de verouderingsbehandeling om vervorming van vliegtuigonderdelen tijdens de bewerking of het introduceren van restspanning in de onderdelen te voorkomen.
6. Lamellaire corrosie
Dit type corrosie, ook bekend als delaminatie, afbrokkeling of lamellaire corrosie en vaak simpelweg exfoliatie genoemd, is een speciale vorm van corrosie die wordt aangetroffen in aluminiumlegeringen uit de 2000-, 5000-, 6000- en 7000-serie. Het komt vaak voor bij geëxtrudeerde materialen en als het eenmaal voorkomt, kan het laag voor laag loslaten, net als mica.
7. Filiforme corrosie
Deze corrosie kan zich ontwikkelen onder de verf of andere coatings op aluminium in een worm{0}}achtig patroon, hoewel dit niet is waargenomen onder geanodiseerde films. Het komt meestal voor onder coatings op aluminium structurele componenten van vliegtuigen of aluminium constructie-/structurele componenten. Filiforme corrosie houdt verband met de materiaalsamenstelling, de voor-behandeling vóór het coaten en omgevingsfactoren, zoals temperatuur, vochtigheid en chloriden.
