알루미늄 및 알루미늄 합금의 부식에는 주로 공식, 입계 부식, 응력 부식 균열 및 박리 부식이 포함됩니다. 알루미늄은 다른 금속 재료와 마찬가지로 내식성이 상당히 높지만, 아무리 내식성이 강하더라도 사용 중에 어느 정도 부식 손실이 불가피하게 발생합니다. 알루미늄의 연간 부식 손실은 연간 알루미늄 생산량의 약 0.5%입니다. 변형 알루미늄 합금 중에서는 6000 시리즈의 생산량이 가장 많습니다. 내식성은 1000, 3000 또는 5000 시리즈 합금만큼 좋지는 않지만 2000 및 7000 시리즈 합금보다 훨씬 우수합니다. 6000 시리즈 합금은 상대적으로 입계 부식이 발생하기 쉽기 때문에 중요한 구조에 사용되는 6000 시리즈 알루미늄 재료의 입계 부식 민감도를 평가해야 합니다.
알루미늄 부식의 분류
부식 형태의 관점에서 알루미늄 부식은 일반 부식과 국부 부식으로 나눌 수 있습니다. 전자는 균일 부식 또는 전체 부식이라고도 하며 환경과 접촉하는 재료 표면의 균일한 열화를 나타냅니다. 알칼리성 용액에서의 알루미늄 부식은 알칼리성 세척과 같은 균일한 부식의 전형적인 예입니다. 그 결과 알루미늄 표면이 거의 동일한 속도로 얇아지고 질량 손실이 발생합니다. 그러나 두께 감소가 영역에 따라 다르기 때문에 완전히 균일한 부식은 존재하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 국부부식이란 구조물의 특정 부위나 부분에서 발생하는 부식을 말하며, 다시 다음과 같은 유형으로 나눌 수 있습니다.
1. 피팅 부식
공식 부식은 금속 표면의 매우 국부적인 영역이나 지점에서 발생하여 구멍이나 구멍이 안쪽으로 확장되고 심지어 천공으로 이어질 수도 있습니다. 구멍 구멍의 직경이 구멍 깊이보다 작을 때 구멍 부식이라고 합니다. 구멍의 직경이 깊이보다 크면 공동 부식이라고 할 수 있습니다. 실제로 공식과 공동 부식 사이에는 엄격한 경계가 없습니다. 염화물을 함유한 수용액의 알루미늄 부식은 공식 부식의 전형적인 예입니다. 알루미늄 부식에서 공식(pitting)은 가장 일반적인 형태이며 모재 금속과 다른 전위를 갖는 알루미늄의 특정 영역 또는 알루미늄 매트릭스와 다른 전위를 갖는 불순물의 존재로 인해 발생합니다.
2. 입계부식
이러한 유형의 부식은 결정립이나 결정 자체의 명백한 침식 없이 금속이나 합금의 결정립 경계에서 발생합니다. 이는 재료의 기계적 특성을 대폭 감소시켜 잠재적으로 구조적 손상이나 사고를 초래할 수 있는 선택적 부식입니다. 입계 부식은 특정 조건에서 입계가 매우 활발하기 때문에 발생합니다. 예를 들어, 결정립계에 불순물이 있을 수 있거나, 결정립계에 있는 특정 합금 원소의 농도가 증가하거나 감소할 수 있습니다. 즉, 우선적으로 부식되는 알루미늄의 나머지 부분에 비해 전기적으로 음의 값을 갖는 얇은 층이 결정립 경계에 있어야 합니다. 고-순도 알루미늄은 염산과 뜨거운 물에서 이러한 유형의 부식을 겪을 수 있습니다. AI-Cu, AI-Mg-Si, Al-Mg 및 Al-Zn-Mg 합금은 모두 입계 부식에 민감합니다.
3. 갈바니 부식
갈바닉 부식은 알루미늄 부식의 또 다른 특징적인 형태입니다. 같은 환경에서 활성이 낮은 금속과 알루미늄(양극)과 같은 활성이 높은 금속이 접촉하거나 도체로 연결되면 갈바닉 쌍이 형성되어 전류가 흐르게 되어 갈바닉 부식이 발생합니다. 갈바닉 부식은 바이메탈 부식 또는 접촉 부식으로도 알려져 있습니다. 알루미늄은 매우 부정적인 자연 전위를 갖고 있으며, 다른 금속과 접촉하면 항상 양극 역할을 하여 부식을 가속화합니다. 거의 모든 알루미늄 및 알루미늄 합금은 갈바닉 부식이 발생하기 쉽습니다. 접촉하는 두 금속 사이의 전위차가 클수록 갈바닉 부식은 더욱 심각해집니다. 갈바니 부식에서는 면적 계수가 매우 중요하며, 큰 음극과 작은 양극의 조합이 가장 불리한 조합이라는 점을 유념하는 것이 특히 중요합니다.
4. 틈새 부식
동일하거나 다른 금속이 접촉하거나 금속이 비금속과 접촉하면-틈새가 형성되어 틈 내부 또는 근처가 부식될 수 있지만 틈새 외부 영역은 부식되지 않은 상태로 유지됩니다. 이는 틈새 내부에 산소가 부족하여 농축 셀이 형성되기 때문입니다. 틈새 부식은 합금 유형과 거의 무관합니다. 부식-저항성이 높은 합금에서도 이러한 현상이 발생할 수 있습니다. 틈새 상단의 산성 환경은 부식을 유발하여 -퇴적층(또는 하위 스케일) 부식의 형태를 만듭니다. 6063 알루미늄 건물 프로파일의 모르타르 아래 표면 부식은 퇴적물 아래의 매우 일반적인 유형의 틈새 부식입니다. 플랜지 연결부, 너트 체결 영역, 겹치는 표면, 용접 기공, 녹, 슬러지 또는 기타 침전물이 있는 금속 표면은 모두 틈새 부식을 유발할 수 있습니다.
5. 응력 부식 균열
응력 부식 균열은 인장 응력과 특정 부식성 매체가 공존할 때 발생하여 부식 균열로 이어집니다. 응력은 금속 내부의 외부 응력이거나 잔류 응력일 수 있습니다. 후자는 제조 공정 중 변형 시, 담금질 시 온도 변화가 심할 때, 내부 구조 변화로 인한 부피 변화로 인해 발생할 수 있습니다. 리벳팅, 볼트 체결, 압입 또는 수축 끼워맞춤으로 인한 응력도 잔류 응력입니다. 금속 표면의 인장 응력이 항복 강도 Rpo.2에 도달하면 응력 부식 균열이 발생할 수 있습니다. 2000 및 7000 시리즈 알루미늄 합금의 두꺼운 판은 담금질 중에 잔류 응력이 발생합니다. 이는 기계 가공 중 항공기 부품의 변형을 방지하거나 부품에 잔류 응력이 유입되는 것을 방지하기 위해 시효 처리 전에 사전 스트레칭을 수행하여 완화해야 합니다.-
6. 라멜라 부식
박리, 박리 또는 층상 부식으로도 알려져 있으며 단순히 박리라고도 하는 이러한 유형의 부식은 2000, 5000, 6000 및 7000 시리즈 알루미늄 합금에서 발견되는 특별한 형태의 부식입니다. 압출재에 흔히 나타나는 현상으로 한번 발생하면 운모처럼 층층이 벗겨질 수 있습니다.
7. 사상 부식
이러한 부식은 알루미늄의 페인트 또는 기타 코팅 아래에서 벌레-와 같은 패턴으로 발생할 수 있지만 양극산화 처리된 필름에서는 관찰되지 않았습니다. 이는 일반적으로 항공기 알루미늄 구조 부품 또는 건물/구조 알루미늄 부품의 코팅 아래에서 발생합니다. 사상 부식은 재료 구성, 코팅 전 전{3}}처리, 온도, 습도, 염화물 등의 환경 요인과 관련이 있습니다.
