アルミニウムおよびアルミニウム合金の腐食には、主に孔食、粒界腐食、応力腐食割れ、剥離腐食が含まれます。アルミニウムは他の金属材料と同様に非常に高い耐食性を持っていますが、どんなに耐食性が高くても使用中にある程度の腐食損失は避けられません。アルミニウムの年間腐食損失は、年間アルミニウム生産量の約 0.5% です。異形アルミニウム合金の中で最も生産量が多いのが6000シリーズです。耐食性は 1000、3000、または 5000 シリーズ合金ほどではありませんが、2000 および 7000 シリーズ合金よりは大幅に優れています。 6000 シリーズ合金は比較的粒界腐食を受けやすいため、重要な構造に使用される 6000 シリーズ アルミニウム材料の粒界腐食感受性を評価する必要があります。
アルミニウムの腐食の分類
アルミニウムの腐食は、腐食形態の観点から全面腐食と局部腐食に分けられます。前者は均一腐食または全体腐食とも呼ばれ、環境と接触する材料表面の均一な劣化を指します。アルカリ溶液中でのアルミニウムの腐食は、アルカリ洗浄などにおける均一腐食の典型的な例であり、その結果、アルミニウムの表面がほぼ同じ速度で薄くなり、質量の損失につながります。ただし、厚さの減少は領域によって異なるため、完全に均一な腐食は存在しないことに注意してください。局部腐食とは、構造物の特定の領域または部分に発生する腐食を指し、さらに次の種類に分類できます。
1. 孔食
孔食は金属表面の非常に局所的な領域または点で発生し、内部に拡大する穴またはピットを引き起こし、穿孔につながることもあります。孔の開口部の直径が孔の深さよりも小さい場合、それは孔食と呼ばれます。ピット開口部の直径が深さよりも大きい場合、空洞腐食と呼ぶことができます。実際には、孔食と空洞腐食の間に厳密な境界線はありません。塩化物を含む水溶液中でのアルミニウムの腐食は、孔食の代表的な例です。アルミニウムの腐食では、孔食が最も一般的な形式であり、母材金属とは異なる電位を持つアルミニウムの特定の領域、またはアルミニウム マトリックスとは異なる電位を持つ不純物の存在によって引き起こされます。
2. 粒界腐食
このタイプの腐食は、粒子や結晶自体の明らかな浸食を伴わずに、金属または合金の粒界で発生します。これは材料の機械的特性を大幅に低下させる選択腐食であり、構造的損傷や事故につながる可能性があります。粒界腐食は、特定の条件下では粒界が非常に活発になるために発生します。たとえば、粒界に不純物が存在したり、粒界の特定の合金元素の濃度が増加または減少したりする可能性があります。言い換えれば、優先的に腐食するアルミニウムの残りの部分に対して電気的に負である薄い層が粒界に存在する必要があります。高純度アルミニウム-は、塩酸や熱水中でこの種の腐食を受ける可能性があります。 AI-Cu、AI-Mg-Si、Al-Mg、および Al-Zn-Mg 合金はすべて粒界腐食に敏感です。
3. ガルバニック腐食
ガルバニック腐食は、アルミニウムのもう 1 つの特徴的な腐食形態です。活性度の低い金属とアルミニウム (陽極) などの活性度の高い金属が同じ環境で接触している場合、または導体で接続されている場合、ガルバニック対が形成され、電流が流れ、ガルバニック腐食が発生します。ガルバニック腐食は、バイメタル腐食または接触腐食としても知られています。アルミニウムは非常にマイナスの自然電位を持っており、他の金属と接触すると常に陽極として機能し、腐食を促進します。ほとんどすべてのアルミニウムおよびアルミニウム合金は電解腐食を起こしやすいです。接触する 2 つの金属間の電位差が大きいほど、電気腐食はより深刻になります。ガルバニック腐食では、面積係数が非常に重要であり、大きなカソードと小さなアノードの組み合わせが最も不利であることに注意することが特に重要です。
4.隙間腐食
同じ金属または異なる金属が接触したり、金属が非金属と接触したりすると、隙間が形成され、隙間の内部または近くで腐食が発生しますが、隙間の外側の領域は腐食されないままになります。{0}これは、隙間内の酸素が欠乏し、濃淡電池が形成されるためです。隙間腐食は合金の種類にほとんど依存しません。耐食性の高い合金であっても、-この問題が発生する可能性があります。隙間の上部の酸性環境は腐食を促進し、一種の堆積物下（またはサブスケール）腐食を引き起こします。- 6063 アルミニウム建築プロファイル上のモルタル下の表面腐食は、堆積物下の隙間腐食の非常に一般的なタイプです。フランジ接続、ナット締結領域、重なり合う表面、溶接孔、錆、スラッジ、またはその他の堆積物の下にある金属表面はすべて、隙間腐食を引き起こす可能性があります。
5. 応力腐食割れ
応力腐食割れは、引張応力と特定の腐食媒体が共存すると発生し、腐食割れにつながります。応力は外部応力または金属内の残留応力です。後者は、製造プロセスでの変形中、焼入れ時の厳しい温度変化中、または内部構造の変化によって引き起こされる体積変化によって発生する可能性があります。リベット締め、ボルト締め、圧入、または焼きばめによって生じる応力も残留応力です。金属表面の引張応力が降伏強度 Rpo.2 に達すると、応力腐食割れが発生することがあります。 2000 および 7000 シリーズのアルミニウム合金の厚板は焼入れ中に残留応力を発生させます。この残留応力は、機械加工中の航空機部品の変形や部品への残留応力の導入を防ぐために、時効処理の前に事前に引き伸ばして緩和する必要があります。{8}}
6. ラメラ腐食
このタイプの腐食は、層間剥離、剥離、層状腐食とも呼ばれ、単に剥離とも呼ばれ、2000、5000、6000、および 7000 シリーズのアルミニウム合金で見られる特殊な形態の腐食です。押出材に多く発生し、一度発生すると雲母のように層ごとに剥離してしまうことがあります。
7. 糸状腐食
この腐食は、アルミニウムの塗装やその他のコーティングの下で虫のようなパターンで発生する可能性がありますが、陽極酸化皮膜の下では観察されていません。{0}}これは一般に、航空機アルミニウム構造部品または建築/構造アルミニウム部品のコーティングの下で発生します。糸状腐食は、材料の組成、コーティング前の前処理、温度、湿度、塩化物などの環境要因に関連しています。-
