Расслаивающая коррозия
Расслаивающая коррозия, называемая также послойной, представляет собой тип избирательной подповерхностной коррозии, которая происходит вдоль многочисленных узких элементов структуры, вытянутых параллельно поверхности металла. Обычно коррозия развивается вдоль границ зерен (межкристаллитная коррозия), но также наблюдается и вдоль цепочек нерастворимых выделений, располагающихся на параллельных плоскостях в направлении деформации. Расслаивающей коррозии подвержены преимущественно относительно тонкие полуфабрикаты с сильнодеформированными вытянутыми зернами. Интенсивность расслаивающей коррозии увеличивается в слабокислых средах, а также в том случае, если алюминий находится в паре с другим металлом, катодным по отношению к алюминию.
Расслаивающая коррозия характеризуется чередованием слоев тонкого, относительно не прокорродировавшего металла с более толстыми слоями продуктов коррозии, имеющих больший объем, чем металл, на котором они образовались. Продукты коррозии вызывают "разбухание" металла. В предельном случае лист толщиной 1,3 мм разбухает до толщины, равной 25 мм, т.е. почти в 20 раз!
Расслаивающая коррозия обычно в первую очередь начинается с обрезанных торцевых поверхностей, а не с поверхности прокатки или прессования, и развивается в глубь полуфабриката. В легкой форме расслаивающая коррозия имеет вид напоминающих вулканы пузырей, в которых продукты коррозии создают выпуклости. В этом случае вначале образуется питтинг, который развивается вглубь до столкновения со слоем металла, чувствительным к коррозии. Затем характер коррозионного поражения изменяется, становится заметным расслаивание металла с образованием имеющих большой объем продуктов коррозии, что приводит к увеличению пузырей. Расслаивающая коррозия не ускоряется под напряжением и не приводит к коррозионному растрескиванию.
Сопротивление расслаивающей коррозии алюминия промышленной чистоты (1XXX) и Al-Mn сплавов (3ХХХ) достаточно высокое во всех состояниях. Иногда расслаивающая коррозия встречается в сильнонагартованных Al-Mg сплавах (5ХХХ), например в плитах сплава 5456-Н321, используемых для обшивки судовых корпусов. Микроструктура этих плит представляет собой очень вытянутые зерна с выделениями, располагающимися по их границам. Проблема предупреждения расслаивающей коррозии вызвала необходимость разработки специального режима термической обработки для таких плит (состояние H116), после которой материал приобретает высокое сопротивление коррозии этого вида.
В термически упрочняемых сплавах систем Al-Cu-Mg (2ХХХ) и Al-Zn-Mg-Cu (7ХХХ) расслаивающая коррозия наблюдается только в относительно тонких сечениях сильнодеформированных полуфабрикатов с вытянутыми в направлении деформации зернами в микроструктуре. Так, у плит толщиной 13 мм из сплава 2124-Т351 была обнаружена заметная склонность к расслаивающей коррозии при испытаниях в лабораторных условиях и в атмосфере; в то же время плиты толщиной 50 и 100 мм из этого же сплава, имевшие менее выраженную текстуру деформации, не показали склонности к этой коррозии. Поверхностные слои прессованных полуфабрикатов обладают достаточно высоким сопротивлением расслаивающей коррозии, поскольку имеют рекристаллизованную структуру. Подповерхностные и центральные участки сечения нерекристаллизованы и склонны к расслаиванию. Coпротивление расслаивающей коррозии сплавов системы Al-Zn-Mg, легированных медью, например 7075, значительно повышается при перестаривании. Перестаренные состояния для деформируемых полуфабрикатов обозначаются Т7ХХХ. Прочность в этих состояниях снижается на 5-10 % при существенном улучшении сопротивления расслаивающей коррозии. Сопротивление расслаивающей коррозии сплавов серии 7ХХХ с малыми добавками меди или без нее контролируется либо перестариванием, либо использованием рекристаллизационных режимов термической обработки, а также некоторой корректировкой химического состава. У сплавов системы Al-Cu-Mg (2ХХХ) искусственное старение до состояний Т5 и Т8 повышает сопротивление расслаивающей коррозии.
Для оценки чувствительности к расслаивающей коррозии разработано несколько методов лабораторных испытаний. Это металлографический анализ, визуальный осмотр, определение потерь массы после выдержки образцов в коррозионной среде (при погружении и периодическом обезжиривании) при температуре окружающей среды и повышенных температурах. Методика испытаний и оценки результатов изложены в стандартах ASTM G34 (EXCO), G43 (SWAAT) и G66 (ASSET).