Comment prévenir la corrosion en aluminium?

La corrosion en aluminium est une préoccupation majeure pour les industries qui s'appuient sur l'aluminium pour la fabrication et la production. Il affecte la durabilité et les performances des produits. Comprendre comment l'empêcher est crucial pour maintenir la longévité des structures et des composants en aluminium.

Qu'est-ce qui peut faire corroder l'aluminium?

Comment les conditions environnementales ont un impact sur la corrosion en aluminium

Les facteurs environnementaux jouent un rôle important dans la corrosion de l'aluminium. Comprendre comment ces facteurs interagissent avec l'aluminium aide à développer des stratégies efficaces pour lutter contre la corrosion. Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée de la façon dont les éléments environnementaux spécifiques contribuent à la corrosion:

1. Humidité et humidité

Des niveaux d'humidité élevés ou une exposition à l'humidité sont parmi les contributeurs les plus importants à la corrosion en aluminium. Lorsque l'humidité entre en contact avec l'aluminium, elle réagit avec la surface du métal, créant une fine couche d'oxyde. Cependant, dans les cas extrêmes, cette couche d'oxyde peut ne pas être suffisante pour empêcher une nouvelle corrosion, en particulier lorsque l'humidité s'accumule dans de petites fissures ou des crevasses.

2. Air salé et environnements marins

La corrosion en aluminium est particulièrement problématique dans les environnements côtiers ou marins en raison de la présence d'air salé. Le sel (chlorure de sodium) accélère la dégradation de l'aluminium en formant des ions de chlorure, qui attaquent la couche de protection de l'oxyde et laissent le métal exposé. L'aluminium exposé à l'air marin peut perdre jusqu'à 10 fois sa couche d'oxyde de protection en seulement un an, ce qui réduit considérablement sa durabilité. En conséquence, les produits en aluminium utilisés dans les environnements marins nécessitent une protection plus rigoureuse contre la corrosion, comme l'utilisation de revêtements sacrificiels ou d'anodisation.

3. Produits chimiques et polluants industriels

Les environnements industriels exposent souvent l'aluminium à des produits chimiques corrosifs, tels que les acides, les bases ou d'autres polluants. Selon l'étude queles taux de corrosion[1]moyen {{0}}. 8 - 0. 28 µm / an (0. 03–0.11 mils / an). Ces produits chimiques peuvent affaiblir ou détruire la couche d'oxyde, rendant l'aluminium sensible aux piqûres ou à des formes de corrosion plus graves.

4. Surfaces compromises et haute température

Bien que l'aluminium soit naturellement résistant à la corrosion, tout dommage physique à sa surface peut exposer le métal sous les éléments, accélérant considérablement le processus de corrosion. Les rayures, les bosses et les fissures peuvent compromettre l'intégrité de la couche d'oxyde, laissant l'aluminium sous-jacent vulnérable à d'autres dommages. Dans ces cas, la corrosion peut se propager rapidement, en particulier dans les zones où l'humidité ou les polluants peuvent s'installer.

Selon une étude "Corrosion des alliages d'aluminium dans l'eau à haute température", il montre queLes alliages en aluminium peuvent être attaqués en trois voiess[2]Dans l'eau à haute température: par attaque aux limites des grains, par attaque accélérée et par attaque uniforme. Par exemple, à 23 0 degré C dans l'eau fluide, un taux de corrosion de 0. 1 mm / an est observé. Ceci est augmenté à environ 0,3 mm / an sous l'ébullition à 70 watts / cm2.

[1] Explorer comment le taux de corrosion en aluminium affecte la durée de vie de la batterie
[2] Comprendre la variation du taux de corrosion en aluminium dans un environnement à haute température

Cinq types de corrosion courants d'aluminium industriel

La corrosion est une préoccupation importante dans les composants en aluminium, en particulier dans les applications industrielles où l'exposition à divers facteurs environnementaux est inévitable. Vous trouverez ci-dessous cinq des types de corrosion les plus courants affectant l'aluminium, avec un examen approfondi de leurs causes, impacts et stratégies de prévention:

1. Corrosion piquante

La corrosion de piqûre est une forme localisée de corrosion qui forme de petites fosses, points ou trous sur la surface de l'aluminium. Contrairement à la corrosion uniforme, qui affecte toute la surface, les piqûres créent des points de faiblesse discrets qui peuvent conduire à une dégradation significative si elles sont non contrôlées. Il est généralement observé en aluminium exposé aux conditions atmosphériques, en eau douce ou en solutions aqueuses neutres.

Caractéristiques clés de la corrosion de piqûres:

• Trous ou fosses localisées à la surface.
• Commun dans les environnements marins ou chimiques.
• Peut conduire à la perforation si elle n'est pas abordée.
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2. Corrosion galvanique

La corrosion galvanique, également connue sous le nom de corrosion bimétallique, se produit lorsque l'aluminium entre en contact avec un métal plus noble et expose dans la solution d'électrolyte comme l'eau salée, l'acide, puis la formation d'une cellule galvanique. Le potentiel électrochimique négatif de l'aluminium le rend sujet à la corrosion dans ces situations, car il devient l'anode dans la cellule galvanique et accélère sa propre corrosion.

Caractéristiques clés de la corrosion galvanique:

• Se produit lorsque l'aluminium contacte des métaux différents.
• L'aluminium agit comme l'anode, accélérant sa corrosion.
• La gravité dépend de la différence de potentiel électrochimique.
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3. Corrosion des crevasses

La corrosion des crevasses se produit dans les espaces restreints où l'humidité, le sel ou les produits chimiques peuvent s'accumuler, entraînant une corrosion dans les zones qui sont autrement protégées. Même les alliages hautement résistants à la corrosion peuvent souffrir de corrosion des crevasses, ce qui en fait un défi unique dans la prévention de la corrosion en aluminium.

Caractéristiques clés deCorrosion des crevasses:

Se produit dans les zones confinées où l'humidité, le sel ou les produits chimiques peuvent s'accumuler, souvent où la protection est autrement présente.

Même les alliages hautement résistants à la corrosion, y compris l'aluminium, peuvent être vulnérables à la corrosion des crevasses.

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4. Corrosion intercristalline

La corrosion intercristalline, ou corrosion intergranulaire, se produit le long des joints de grains des alliages d'aluminium. Cette forme de corrosion est généralement liée à un mauvais traitement thermique ou à des éléments d'alliage qui précipitent le long de la frontière des grains, créant des points faibles qui accélèrent le processus de corrosion.

Caractéristiques clés de la corrosion intercristalline:

• Se produit le long des joints de grains dans les alliages d'aluminium.
• Causée par un traitement thermique inapproprié ou une composition en alliage.
• Conduit à l'affaiblissement de la structure des matériaux.
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5. Corrosion filiforme

La corrosion filiforme est un type de corrosion sous-film qui se développe sous des revêtements protecteurs comme la peinture ou des films anodisés. Il apparaît sous forme de motifs de type ver ou de filetage qui se propagent sous la couche protectrice, causant des dommages à la surface d'aluminium sous-jacente. Contrairement à d'autres formes de corrosion, la corrosion filiforme est généralement observée sous des revêtements non anodisés.

Caractéristiques clés de la corrosion filiforme:

• Se produit sous des revêtements comme la peinture ou les couches anodisées.
• Apparaît comme des motifs de type ver ou de fil.
• Tentalement trouvés sous revêtements non anodisés ou mal appliqués.

Comment prévenir la corrosion en aluminium

La prévention de la corrosion en aluminium est une étape critique pour assurer la longévité, la force et la fonctionnalité des composants en aluminium, en particulier dans les applications industrielles où l'exposition à des facteurs environnementaux sévères est inévitable. Le choix du bon matériau en aluminium et de la finition de surface sont tous bénéfiques pour votre équipement. Voici quelques méthodes détaillées pour prévenir la corrosion en aluminium, soutenues par la recherche et les données du monde réel.

1. Utilisation de revêtements protecteurs

L'application d'un revêtement protecteur aux surfaces en aluminium est l'une des méthodes les plus efficaces pour empêcher la corrosion. Des revêtements tels que l'anodisation ou le revêtement en poudre fournissent une barrière physique qui empêche le contact direct avec l'humidité, les produits chimiques et d'autres agents corrosifs. L'anodisation, en particulier, protège non seulement l'aluminium mais améliore également sa résistance à la corrosion naturelle en épaissant sa couche d'oxyde.

• Anodisation: Le processus d'anodisation augmente l'épaisseur de la couche d'oxyde naturel sur l'aluminium, ce qui le rend plus résistant à la corrosion. L'utilisation de l'anodisation peut augmenter la résistance de l'aluminium à la corrosion jusqu'à 50 fois par rapport à l'aluminium non traité. La couche d'oxyde créée par l'anodisation est généralement d'environ 10 à 15 μm, mais dans certaines applications industrielles, l'épaisseur peut être augmentée jusqu'à 30 μm par la fabrication en aluminium de Kaixin. Cette couche est durable et offre une résistance à de nombreux facteurs environnementaux, notamment l'eau, le sel et les conditions acides.

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• Revêtement en poudre: Le revêtement en poudre offre une finition durable et esthétiquement agréable aux produits en aluminium, ce qui est particulièrement utile pour les applications extérieures et exposées. Il crée une couche non poreuse qui peut résister aux environnements plus durs, y compris l'eau salée, la lumière UV et les températures extrêmes. Et les surfaces en aluminium enduit de poudre sont jusqu'à 4 fois plus résistantes à la corrosion par rapport à l'alliage d'aluminium non revêtu.

2. Utilisation d'alliages d'aluminium résistants à la corrosion

Certains alliages d'aluminium sont naturellement plus résistants à la corrosion que d'autres. Lors de la sélection de l'aluminium pour des applications spécifiques,Choisir l'alliage en aluminium approprié[1] Sur la base de son exposition environnementale est essentiel pour le fonctionnement de l'équipement. Les alliages tels que les séries 5xxx et 6xxx ont une résistance plus élevée à la corrosion, en particulier dans les dispositifs à forte consommation.

Série 5xxx: Ces alliages, tels que 5052, sont très résistants à la corrosion dans les environnements d'eau salée, ce qui les rend idéales pour les applications marines. Ils contiennent un pourcentage plus élevé de magnésium (3-5%), ce qui améliore leur résistance aux piqûres et à la corrosion galvanique.

Série 6xxx: Les alliages comme 6061 sont populaires pour les applications structurelles et ont une bonne résistance à la corrosion, en particulier dans les conditions atmosphériques. Cependant, ils sont moins résistants à l'exposition à l'eau salée par rapport aux alliages 5xxx. L'ajout d'un revêtement protecteur peut encore plus

3. Nettoyage et entretien réguliers

Le nettoyage et l'entretien réguliers des surfaces en aluminium sont essentiels pour empêcher l'accumulation de substances corrosives qui peuvent favoriser la corrosion. La saleté, le sel et d'autres polluants peuvent s'accumuler sur des surfaces en aluminium et déclencher la corrosion si elles ne sont pas traitées. Le processus de nettoyage doit être effectué à l'aide de solutions non corrosives pour éviter d'endommager le métal.

• Fréquence de nettoyage: Les composants en aluminium dans les environnements marins doivent être nettoyés tous les 1-2} pour empêcher l'accumulation de sel et d'autres agents corrosifs. Dans les environnements industriels, le nettoyage peut être fait plus fréquemment, en particulier dans les zones exposées à des produits chimiques ou à une forte pollution.

• Conseils d'entretien: L'utilisation de tissus doux ou de brosses pendant le nettoyage est crucial pour éviter de gratter la surface de l'aluminium. Il est recommandé d'utiliser des détergents et de l'eau légers ou un nettoyant en aluminium spécialement conçu pour s'assurer qu'aucun produit chimique nocif n'est utilisé qui pourrait endommager la surface.

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4. Contrôle de l'environnement

Le contrôle des conditions environnementales dans lesquelles les composants en aluminium sont stockés ou utilisés peuvent réduire considérablement le risque de corrosion. La réduction de l'exposition à l'humidité, aux températures extrêmes et aux produits chimiques durs empêche la corrosion de se former en premier lieu.

• Humidité et contrôle de l'humidité: Humidité élevée et l'humidité sont des facteurs importants qui contribuent à la corrosion en aluminium, en particulier dans les environnements industriels. L'étude sur "la recherche révèle comment l'humidité affecte la corrosion atmosphérique de l'aluminium", menée par Anne M. Stark, déclareComment l'humidité accélère le taux de corrosion en aluminium[2]. Lorsqu'il y a suffisamment de vapeur d'eau dans l'air, il forme un film d'eau mince à la surface de l'aluminium qui varie avec l'humidité dans l'air, agissant comme un "catalyseur" pour accélérer la corrosion en aluminium. Cependant, une bonne ventilation, des déshumidificateurs et un stockage contrôlé par le climat peuvent atténuer ce risque.

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• Fluctuations de température: Des changements de température extrêmes peuvent entraîner l'expansion et la contraction de l'aluminium, ce qui peut affaiblir les revêtements protecteurs et augmenter la sensibilité à la corrosion. En stabilisant les températures dans les zones de stockage ou d'utilisation, le risque de corrosion induite par la température peut être réduit.

• Exposition chimique: L'exposition à des produits chimiques durs, tels que l'acide sulfurique ou le chlore, peut rapidement dégrader l'aluminium. L'utilisation de couvertures de protection, de revêtements ou de barrières peut aider à protéger les composants en aluminium de ces agents corrosifs.

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[1] Guide sur la façon de choisir un alliage d'aluminium approprié pour vos produits en aluminium personnalisés
[2] Explorer le principe de la variation des taux de la corrosion en aluminium dans un environnement humide

Conclusion

La corrosion en aluminium peut être un problème grave dans de nombreuses applications industrielles, mais avec les méthodes de prévention appropriées en place, elle peut être considérablement réduite.

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