Εντοπισμένη διάβρωση κραμάτων αλουμινίου υψηλής αντοχής της σειράς 7xxx: συγκριτική μελέτη της επίδρασης των θερμικών κατεργασιών στην κινητική του φαινομένου

Abstract

In this thesis, the corrosion behavior of aluminum alloys in the 7XXX series has been studied. More specifically, samples of AA7075 aluminum alloy were subjected to specific heat treatments, solution heat treatment (SW), precipitation aging (T6), overaging (T73) and retrogression and re-aging treatment (RRA). The microstructure of these specimens has been studied extensively in optical microscope and has been characterized by using scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and X-ray diffraction. Specimens of the above alloy with specific thermal treatments were subjected to electrochemical tests of measuring open circuit potential and potentiodynamic curves so that their electrochemical behavior could be studied. These samples were also subjected to various laboratory tests in different corrosive environments, in order to study the mechanism of corrosion and the corrosion kinetics. More specifically, the following tests were made: a)exfoliation corrosion test: (EXCO TEST), according to ASTM G34 standard, b) salt spray corrosion tests, according to ASTM B117 standard and c)tests in a controlled humidity chamber. The corroded surfaces were assessed qualitatively by stereomicroscope observation and quantitative assessment by calculating the weight loss obtained after removal of corrosion products. Metallographic sections were also held to study and measure the depth of attack.

Στη διατριβή αυτή μελετήθηκε η εντοπισμένη διάβρωση των διαμορφωμένων κραμάτων αλουμινίου της σειράς 7ΧΧΧ. Για το σκοπό αυτό, επιλέχτηκε ένα χαρακτηριστικό κράμα της σειράς αυτής, το ΑΑ7075 Τ651, το οποίο υποβλήθηκε σε συγκεκριμένες θερμικές κατεργασίες, διαλυτοποίησης (SW), καθίζησης γήρανσης (T6), υπεργήρανσης (Τ73) και παλινδρόμησης αναγήρανσης (RRA). Η μικροδομή των δοκιμίων αυτών μελετήθηκε διεξοδικά σε οπτικό μικροσκόπιο και ταυτοποιήθηκε με χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης (SEM) και διερχόμενης δέσμης (TEM), καθώς και με περίθλαση ακτίνων Χ. Δοκίμια του παραπάνω κράματος με τις συγκεκριμένες θερμικές κατεργασίες υποβλήθηκαν σε ηλεκτροχημικές δοκιμές μέτρησης του δυναμικού ανοιχτού κυκλώματος και ποτενσιοδυναμικών καμπυλών, προκειμένου να μελετηθεί η ηλεκτροχημική τους συμπεριφορά. Επίσης, τα παραπάνω δοκίμια υποβλήθηκαν σε διάφορες εργαστηριακές δοκιμές με διαφορετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα, προκειμένου να μελετηθεί ο μηχανισμός της διάβρωσης καθώς και η κινητική του φαινομένου. Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν οι παρακάτω δοκιμές: α) Δοκιμή διάβρωσης αποφλοίωσης (EXCO TEST), σύμφωνα με το πρότυπο ASTM G34, β) Δοκιμές διάβρωσης σε θάλαμο αλατονέφωσης, σύμφωνα με το πρότυπο της ASTM Β117 και γ) Δοκιμές σε θάλαμο ελεγχόμενης υγρασίας. Οι επιφάνειες των δοκιμίων αξιολογήθηκαν ποιοτικά με παρατήρηση σε στερεομικροσκόπιο, ενώ ποσοτική αξιολόγηση του φαινομένου έγινε με υπολογισμό της απώλειας βάρους που προέκυψε μετά την αφαίρεση των προϊόντων διάβρωσης. Επίσης, πραγματοποιήθηκαν μεταλλογραφικές τομές, προκειμένου να μελετηθεί και να μετρηθεί η σε βάθος εξέλιξη του φαινομένου.