Лабораторная работа 13

Питтинговая коррозия алюминиевых сплавов

Цель работы

Научиться проводить испытания и оценивать устойчивость к питтинговой коррозии алюминиевых сплавов.

Теоретическое введение

Питтинговой коррозией называют локальную коррозию в виде отдельных точечных поражений. Питтинг возникает на поверхности металла или сплава в условиях, когда окислительно-восстановительный потенциал системы должен быть положительнее некоторого критического потенциала, называемого потенциалом питтингообразования (или потенциалом пробоя Е _пр). При достижении этого потенциала нарушается пассивное состояние, и коррозия сосредотачивается в отдельных точках поверхности. Питтинг может развиваться как по границе зерна, так и в матрице. Питтинговая коррозия чаще всего возникает в морской воде и приморской атмосфере. Пассивирует алюминий или его сплав кислород, растворенный в воде, а активирует – хлорид-ион.

«Пробои» происходят вследствие формирования в барьерном слое узких каналов с повышенной ионной проводимостью. Адсорбция определенных анионов и, прежде всего галоидных, понижает уровень энергии, необходимый для проявления этого эффекта. Смещение потенциала пробоя возможно не только за счет адсорбции, но и из-за наличия в оксидной пленке некоторых легирующих элементов. В частности, при введении олова или цинка в оксидную пленку проводимость ее возрастает, скорость растворения алюминия значительно увеличивается. Оловосодержащие алюминиевые сплавы имеют менее благородный потенциал пробоя. Легирующие элементы с более положительным потенциалом сдвигают стационарный потенциал и потенциал пробоя алюминия в область отрицательных значений. Элементы, влияющие на ионную проводимость алюминия, имеют определенную общность электронного строения, в них достраивается подоболочка p, а также ряд примыкающих к этим группам элементов с заполненной оболочкой s.

Таким образом, питтинговая коррозия протекает тогда, когда значительная часть поверхности находится в пассивном состоянии. Такое состояние обычно реализуется при эксплуатации алюминия и его сплавов в нейтральных и слабокислых средах, а также в атмосферных условиях. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в растворах, содержащих окислители и хлорид-ионы.