Vermeidung von Aluminiumkorrosion

Aluminium hat eine sehr hohe Sauerstoffaffinität. Unter freier Luft oxidiert die Aluminiumoberfläche und bildet schnell eine dünne Aluminiumoxidschicht. Diese Schicht ist chemisch inert, was Aluminium korrosionsbeständig macht. Allerdings löst sich der Film unter Umständen auf und es folgt eine örtliche Korrosion. Daher ist es unerlässlich, die zugrunde liegenden Faktoren zu kennen, die für Aluminiumkorrosion verantwortlich sind.

Im Folgenden beschreiben wir einige der verschiedenen Möglichkeiten, wie Aluminiumkorrosion auftreten kann, und einige der besten vorbeugenden Maßnahmen, um sie zu vermeiden.

Verschiedene Arten von Aluminiumkorrosion

Aluminiumkorrosion kann aus vielen Gründen auftreten, abhängig von der Umgebung, der es ausgesetzt ist, oder den Materialien, die ihm hinzugefügt werden, um seine Eigenschaften zu ändern. Im Folgenden finden Sie kurze Beschreibungen einiger der häufigsten Arten von Aluminiumkorrosion:

Verätzung durch Sensibilisierung

Magnesium wird Aluminium häufig zugesetzt, um seine mechanische Festigkeit und Duktilität zu erhöhen. Die Zugabe von überschüssigem Magnesium (mehr als 3 %) während des Bauprozesses kann jedoch zu interkristalliner und abblätternder Korrosion führen, die auch als Sensibilisierung bezeichnet wird. Es kann auch auftreten, wenn das Aluminium hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wodurch Magnesium belastet wird, um an Korngrenzen zu wandern und interkristalline Korrosion zu verursachen.

Galvanische Korrosion

Wenn sie einer elektrochemischen Umgebung ausgesetzt werden, erfahren zwei Metalle mit unterschiedlichem chemischem Potential einen Ionenaustausch aufgrund der Bildung eines geschlossenen Kreislaufs. Dieses Phänomen wird häufig beobachtet, wenn Aluminium in Verbindung mit hochedlen Metallen wie Stahl oder Kupfer stark salzhaltigen oder feuchten Umgebungen ausgesetzt wird, was zu Aluminiumoxidation führt. Dies wird als galvanische Korrosion bezeichnet. Als weniger edles Metall erfährt Aluminium eine Oxidationsreaktion und das zugehörige Metall eine Reduktionsreaktion. Sein Vorhandensein wird bestätigt, wenn das Aluminiumblech weiße Flecken um den Schnittbereich entwickelt, wo sich die beiden Metalle treffen.

Lochkorrosion

Lochkorrosion tritt auf, wenn eine kleine Aluminiumfläche einer korrosiven Umgebung ausgesetzt wird, nachdem die Schutzoberfläche abgenutzt ist. Im Laufe der Zeit entwickelt die Metalloberfläche aufgrund von Dickenverlust kleine Vertiefungen. Die Wahrscheinlichkeit seines Auftretens steigt jedoch nur in sehr feuchten, salzigen Umgebungen, wie z. B. im Meerwasser.

Spaltkorrosion

Spaltkorrosion ist ein lokalisierter Prozess, der sich im Laufe der Zeit durch eine stagnierende elektrochemische Konzentration in Spalten entwickelt, die aus verschiedenen Gründen entstanden sind. Beispielsweise kann ein winziger Spalt zwischen einer Aluminiumplatte und einer Stahlschraube den Prozess auslösen. Wenn sich im Spalt Salzwasser ansammelt und Aluminium ausfällt, erhöht die Lösung den pH-Wert des Spaltes, was die Korrosionsgeschwindigkeit weiter beschleunigt. Da Risse auch durch unbeabsichtigte Konstruktionsfehler und die Verwendung minderwertiger Legierungen entstehen können, muss eine notwendige Qualitätsprüfung vor der Konstruktion durch qualifizierte Experten durchgeführt werden.

Wie man Aluminiumkorrosion vermeidet

Um Korrosion zu vermeiden und die Integrität des in Ihren industriellen Anwendungen verwendeten Aluminiums zu erhalten, ist es wichtig, die unten beschriebenen Methoden umzusetzen.

Testen Sie die Legierungen vor dem Kauf

Um die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumlegierungen zu ermitteln, die Sie kaufen möchten, können Sie den Lieferanten bitten, die folgenden Standardtests durchzuführen:

1. NAMLT (Salpetersäure-Massenverlusttest)
2. ASSET (Visual Assessment of Exfoliation Corrosion Susceptibility)

NAMLT umfasst ein Verfahren zum Testen der interkristallinen Korrosionsbeständigkeit von Legierungen der Serie 5xxx durch Messen des Masseverlusts pro Flächeneinheit der Probe unter konzentrierter Salpetersäure. Andererseits bietet ASSET eine zuverlässige Vorhersage des Schichtkorrosionsverhaltens. Die Empfindlichkeit wird durch Sichtprüfung bestimmt, nachdem die Probe 24 Stunden lang bei 65 ±1 °C unter einer Standardmischung aus vier verschiedenen Chemikalien gehalten wurde.

Anwendung des zusammengesetzten Patches

Patch-Reparaturen aus Verbundwerkstoffen werden dringend empfohlen, um spannungsbedingte Risse in der Luft- und Raumfahrtindustrie effektiv zu beheben. Verbundfolien oder -pasten werden über schwer zu schweißende Risse aufgetragen, um die Lücke zu schließen. Es ist eine kostengünstige Alternative zum kostspieligen Austausch von Komponenten. Eine sorgfältige Auswahl der richtigen Verbindungslösungen ist jedoch unerlässlich, um die strukturelle Integrität und Leistung zu erhalten.

Vermeiden Sie galvanische Kontakte

Da galvanische Korrosion von einem geschlossenen Stromkreis abhängt, um zu gedeihen, besteht eine der einfachsten Möglichkeiten, sie zu vermeiden, darin, eine geeignete Isolierung zwischen den Kopplungspunkten einzuführen, die den Stromkreis unterbrechen. Buchsen, Unterlegscheiben, Dichtungen oder Beschichtungen können je nach Anwendungsgebiet und Umgebungsbedingungen verwendet werden.

Korrosionsvorhersagesoftware verwenden

Die Industrie kann fortschrittliche Korrosionsvorhersagesoftware optimal nutzen, um die Korrosionsanfälligkeit verschiedener Legierungen zu untersuchen. Die Vorhersagen werden als Funktion der Schwellentemperatur und der Chloridkonzentration berechnet. Solche Anwendungen sind sehr nützlich, um die Anwendungsgrenze einer Legierung vorherzusagen, um Lochfraß, Spalt- und Spannungskorrosion zu vermeiden.

Verwenden Sie hochwertige Legierungen

Nicht das gesamte produzierte Aluminium weist den gleichen Grad an Korrosionsbeständigkeit auf. Wenn Sie also wissen, welches Aluminium für eine bestimmte Anwendung verwendet werden soll, können Sie sich zukünftige Probleme ersparen. Sowohl die Aluminiumlegierungen der 5xxx-Serie als auch der 6xxx-Serie weisen die beste Korrosionsbeständigkeit in Salzwasserumgebungen auf. Sie verfügen über eine mäßig hohe Festigkeit, gepaart mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit.

Die folgende Tabelle zeigt eine Liste sehr gefragter Aluminiumlegierungen mit ihrem Grad an Korrosionsbeständigkeit.

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