アルミニウムは卑金属であり、空気に触れるとすぐに酸化します。化学的な観点から見ると、形成された酸化層はアルミニウム自体よりも安定しており、これがアルミニウムの耐食性の鍵となります。ただし、この層の有効性は、たとえば元素を合金化することによって低下する可能性もあります。これが知っておくべきことです。
外観が重要ではない用途の場合、自然酸化層が十分な腐食保護を提供する可能性があります。ただし、アルミニウムを塗装、接着、または腐食環境で使用する場合は、より安定した明確な表面を作成するために前処理が必要です。酸化アルミニウム層の組成は、形成条件、合金元素、汚染物質によって異なります。酸化時に水が存在すると、酸化物層中に結晶水も存在する場合がある。酸化物層の安定性はその組成によって影響されます。
酸化アルミニウムは通常、pH 4 ~ 9 の範囲内で安定します。この範囲外では、腐食の危険性が高くなります。したがって、酸性溶液とアルカリ性溶液の両方を使用して、前処理中にアルミニウム表面をエッチングすることができます。
腐食に影響を与える合金元素
酸化物層の保護特性に加えて、アルミニウム合金の耐食性は、貴金属間化合物粒子の存在によって決まります。水や塩などの電解質溶液が存在すると、貴粒子が陰極として機能し、周囲の領域がアルミニウムが溶解する陽極となる腐食が発生する可能性があります。
少量の貴元素を含む粒子であっても、表面のアルミニウムの選択的溶解により、高い貴性を示すことがあります。鉄を含む粒子は耐食性を大幅に低下させますが、銅も耐食性を低下させます。粒界における鉛などの不純物の濃度が高くなると、耐食性にも悪影響が生じます。
5000 および 6000 シリーズのアルミニウム合金の耐食性
5000 および 6000 シリーズのアルミニウム合金は、一般に合金元素と金属間粒子のレベルが低いため、比較的高い耐食性をもたらします。航空業界で一般的に使用される高強度 2000 シリーズ合金には、腐食を防ぐために純アルミニウムの薄いクラッドが付いていることがよくあります。
リサイクル合金には微量元素が多く含まれる傾向があり、若干腐食しやすくなっています。ただし、製造方法や熱処理による、異なる合金間の耐食性の変動、さらには同じ合金内であっても、微量元素のみによる変動よりも大きくなる可能性があります。
したがって、特に耐食性が製品にとって重要な場合は、サプライヤーに技術的知識を求めることが重要です。アルミニウムは均質な材料ではないため、ニーズに合った適切なアルミニウム製品を選択するには、その特有の特性を理解することが不可欠です。
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投稿日時: 2023 年 10 月 31 日