اثرات مس بر خوردگی بین دانه‌ای آلیاژ آلومینیوم 6005

مس به عنوان یک نانولایه غنی از مس، حین فرآیند ترمومکانیکی آلیاژ آلومینیوم همراه با تشکیل یک منطقه تخلیه شده از عناصر آلیاژی، در امتداد مرزهای دانه جدا می‌شود. در حالی که ذرات فاز α در محلول تست کلرید اسیدی خورده می‌شوند، مس اضافی با آلیاژ زدایی روی سطح خارجی و دیواره های شکافی که توسط خوردگی بین دانه‌ای (IGC) ایجاد می‌شود، به صورت ذرات نانومقیاس و بخش‌های لایه‌ای غنی می‌شود.

در حالی که لایه مرز دانه‌ای به عنوان کاتد داخلی عمل می‌کند، مس غنی شده به عنوان کاتد خارجی موثر در گسترش IGC عمل می‌کند.

اثرات مس در مقادیر کم

بسته به (تاریخچه) عملیات حرارتی و نوع و مقدار سایر عناصر آلیاژی محتوای مس در مقادیر کم – به میزان 0.14 درصد وزنی – می‌تواند باعث حساسیت شود. این حساسیت به جدایش یک لایه غنی از مس با ضخامت کسری از یک لایه تک‌ لایه در امتداد مرزهای دانه و یک منطقه تخلیه شده از عناصر آلیاژی در مجاورت آن مربوط می‌شود که باعث ایجاد جفت میکروگالوانیکی به عنوان نیروی محرکه برای IGC موضعی می‌شود.

در کارهای مرتبطی که قبلا انجام شده، نشان داده شد که مس در سطح ذرات فاز آلفا که در حال خوردگی به دلیل آلیاژ زدایی از اجزای فعال‌تر آلومینیوم، آهن و منگنز در محلول کلرید اسیدی شده هستند، در حال غنی‌شدن می باشد. با این حال، مس باقیمانده به شکل بقایای تکه‌های مس، به دلیل تماس ضعیف با ماتریس Al زیرین، به عنوان کاتدهای خارجی به کار خود ادامه نداد.آماده‌سازی سطوح مختلف، مانند پرداخت مکانیکی، کندوپاش آرگون و اچ قلیایی، منجر به شروع متفاوت (خوردگی) IGC نمی‌شود.

فعالیت کاتدی افزایش می یابد

فعالیت کاتدی در حین گسترش IGC در آلیاژ AA6005-T5 با محتوای مس کم، همزمان با غوطه‌ورشدن در محلول کلرید اسیدی افزایش می‌یابد. این به دلیل غنی‌شدن مس در رشته‌های IGC در حال گسترش و در سطح بیرونی در نتیجه آلیاژ زدایی است.در ابتدا، فاز α و نانولایه غنی از مس در امتداد مرزهای دانه به ترتیب کاتدهای خارجی و داخلی در ایجاد خوردگی بین دانه‌ای هستند. فاز α خورده می‌شود و قرار گرفتن در معرض یک ذره فاز α تازه به دلیل فاصله بین ذرات در آلیاژ به تاخیر می‌افتد. در همین حال، مس به طور مداوم با آلیاژ زدایی در محل‌های خوردگی غنی می‌شود و به کاتد غالب در خارج و داخل تبدیل می‌شود.

تفاوت در مورفولوژی اچینگ بین سطح خارجی و رشته‌های IGC به طور غیرمستقیم نشان می‌دهد که pH پایین‌تر است و غلظت کلرید در رشته‌ها نسبت به کل حجم محلول بیشتر است. این موضوع تنها می‌تواند با مشارکت کاتدهای خارجی در گسترش IGC رخ دهد. بنابراین، اصل جداسازی سایت‌های آندی و کاتدی در خوردگی موضعی برقرار است.