Corrosion de l'aluminium et de ses alliages. Méthodes de lutte et de protection de l'aluminium contre la corrosion

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 13:54

Bien que l'aluminium soit un métal non ferreux et que, comparé à l'acier ordinaire, il soit relativement cher, il est largement utilisé par l'homme. Ce matériau durable et léger peut être utilisé dans la vie quotidienne, dans la construction et dans la production. La formule chimique de l'aluminium dans le tableau périodique ressemble à ceci: Al.

Est-il corrodé

Rouille l'aluminium, comme vous le savez, très lentement. Du moins, le fer et l'acier ne peuvent lui être comparés à cet égard. La résistance de l'aluminium à la corrosion s'explique principalement par le fait que, dans des conditions normales, un mince film protecteur d'oxyde se forme à sa surface. En conséquence, l'activité chimique de l'aluminium est fortement réduite.

Facteurs affectant la résistance à la rouille

L'aluminium est résistant à la corrosion, mais dans certains cas, il peut encore commencer à se décomposer assez rapidement en raison de l'oxydation. Cela se produit généralement lorsque le film est endommagé pour une raison quelconque ou qu'il est impossible de le former.

Le plus souvent, l'aluminium perd sa fine protection externe sous l'influence des acidesou alcalins. Des dommages mécaniques ordinaires peuvent également entraîner la destruction du film.

Types de corrosion

Après la destruction du film, Al et ses alliages commencent à rouiller, c'est-à-dire à s'autodétruire, comme beaucoup d'autres métaux. Cela peut exposer l'aluminium et la corrosion:

1. Chimique. Dans ce cas, la rouille se produit dans un environnement gazeux sans eau. Dans ce cas, la surface du produit en aluminium est détruite uniformément sur toute la surface.
2. Électrochimique. La corrosion de l'aluminium dans ce cas se produit dans un environnement humide.
3. Gaz. Ce type de corrosion se produit lorsque l'aluminium est en contact direct avec un gaz chimiquement agressif.

L'équation de la corrosion de l'aluminium (oxydation de l'oxygène) dans l'air est la suivante: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

La formule chimique du film protecteur d'oxyde est AL₂O_3.

Alliages

La variété la plus résistante à la corrosion est l'aluminium technique. C'est-à-dire du métal presque pur à 90 %. Les alliages d'aluminium, malheureusement, sont beaucoup plus sujets à la rouille. On pense que les impuretés de magnésium réduisent la résistance à la corrosion de ce métal le moins, et les impuretés de cuivre surtout.

Alliages Mg-Al

Ces matériaux sont largement utilisés dans les industries de la construction, de l'alimentation et de la chimie. Ils sont également très souvent utilisés en génie mécanique. On pense que ces matériaux conviennent bien à la construction de structures,exposé à l'eau de mer.

Dans le cas où le magnésium ne dépasse pas 3% dans la composition de l'alliage, il aura quasiment les mêmes propriétés anti-corrosion que l'aluminium technique. Le magnésium dans un tel alliage est en solution solide et sous la forme de particules d'Al8Mg5 uniformément réparties dans toute la matrice.

Si l'alliage contient plus de 3% de ce métal, les particules d'Al8Mg5 commencent à tomber, pour la plupart, non pas à l'intérieur des grains, mais le long de leurs limites. Et cela, à son tour, a un effet extrêmement négatif sur les propriétés anti-corrosion du matériau. Autrement dit, le produit devient beaucoup moins résistant à la rouille.

Magnésium et alliages de silicium

Ces matériaux sont le plus souvent utilisés dans l'ingénierie et la construction. Le Mg2Si rend les alliages de cette variété très résistants. Parfois, le cuivre est également un composant de ces éléments. Il est également introduit dans l'alliage pour durcissement. Cependant, le cuivre est ajouté à ces matériaux en très petites quantités. Sinon, les propriétés anti-corrosion de l'alliage d'aluminium peuvent être fortement réduites. La rouille intercristalline commence déjà avec l'ajout de plus de 0,5 % de cuivre.

En outre, la sensibilité à la corrosion de ces matériaux peut augmenter avec une augmentation injustifiée de la quantité de silicium incluse dans leur composition. Cette substance est ajoutée aux alliages d'aluminium, généralement dans des proportions telles qu'après la formation de Mg2Si, il ne reste rien. Le silicium sous sa forme pure ne contient que quelques matériaux de cette variété.

Corrosion de l'aluminium etses alliages de zinc

Al rouille, comme déjà mentionné, plus lentement que ses alliages. Ceci s'applique également aux matériaux du groupe Al-Zn. De tels alliages sont très demandés, par exemple dans l'industrie aéronautique. Certaines variétés peuvent contenir du cuivre, d'autres non. Dans ce cas, le premier type d'alliages est bien sûr plus résistant à la corrosion. À cet égard, les matériaux Al-Zn sont comparables au magnésium-aluminium.

Les alliages de cette variété avec l'ajout de cuivre montrent des signes d'instabilité à la rouille. Mais en même temps, ils sont détruits à cause de la corrosion, ils sont encore plus lents que ceux fabriqués avec du magnésium et du Cu.

Méthodes de base pour lutter contre la rouille

Bien sûr, le taux de corrosion de l'aluminium et de ses alliages peut également être réduit artificiellement. Il n'y a que quelques façons de protéger ces matériaux contre la rouille.

Par exemple, il est possible d'exclure le contact de ce métal et de ses alliages avec l'environnement en peignant les matériaux de peinture. De plus, une méthode électrochimique est souvent utilisée pour protéger l'aluminium de la rouille. Dans ce cas, le matériau est en outre recouvert d'une couche de métal plus actif.

Une autre façon de protéger l'aluminium de la rouille est l'oxydation à haute tension. Une technique de revêtement en poudre peut également être utilisée pour empêcher la corrosion de l'aluminium. Utilisé pour le protéger, bien sûr, et les inhibiteurs de rouille.

Comment se fait l'oxydation

Grâce à cette technique, l'aluminium et ses alliages sont souvent protégés de la corrosion. Effectueroxydation sous une tension de 250 V. Grâce à cette technique, un film d'oxyde solide se forme à la surface d'un métal ou de son alliage.

L'influence sur le matériau par le courant dans ce cas est réalisée à l'aide d'un refroidissement par eau. À basse température, en raison du stress, un film à la surface de l'aluminium se forme très fort et dense. Si la procédure est effectuée à des températures élevées, elle s'avère assez lâche. L'aluminium traité dans un tel environnement nécessite une protection supplémentaire contre le contact avec l'air (peinture).

Lors de l'utilisation de cette technologie, le produit est d'abord dégraissé dans une solution d'acide oxalique. L'aluminium ou l'alliage est ensuite plongé dans un alcali. Ensuite, le métal est affecté par le courant. Au stade final, si l'oxydation a été effectuée à une température suffisamment élevée, le matériau est en outre teint par immersion dans des solutions salines, puis traité à la vapeur.

Utiliser LMB

Cette méthode, comme l'oxydation, est souvent utilisée pour protéger l'aluminium de la rouille. Un tel matériau peut être peint par voie sèche, humide ou en poudre. Dans le premier cas, l'aluminium est d'abord traité avec une composition contenant du zinc et du strontium. De plus, le LKM lui-même est appliqué sur le métal.

Lors de l'utilisation de la méthode de la poudre, la surface de travail est pré-dégraissée par immersion dans des solutions alcalines ou acides. De plus, des composés de chromate, de zirconium, de phosphate ou de titane sont appliqués sur le produit.

Utiliserisolateurs

Très souvent, d'autres métaux deviennent des stimulants pour l'apparition de processus de corrosion dans l'aluminium et ses alliages. Cela se produit généralement avec un contact direct des produits ou de leurs pièces. Afin d'empêcher l'aluminium de rouiller, des isolants spéciaux sont utilisés dans ce cas. Ces joints peuvent être en caoutchouc, paronite, bitume. Dans ce cas également, des vernis et des peintures peuvent être utilisés. Une autre façon de protéger l'aluminium de la corrosion au contact d'autres matériaux est d'enduire sa surface de cadmium.

Il est particulièrement important de s'assurer que les pièces en aluminium des divers mécanismes et assemblages sont isolées du contact direct avec le cuivre. On pense également que non seulement les pièces en Al doivent être protégées du contact avec d'autres métaux. En termes de résistance à la corrosion, le fer est bien inférieur à l'aluminium, comme l'acier par exemple. Par conséquent, ces métaux et certains autres sont souvent protégés d'une manière spéciale. Les matériaux sont simplement recouverts d'une couche protectrice d'aluminium. Bien entendu, ces produits doivent également être protégés du contact avec le cuivre ou d'autres métaux.