กรณีศึกษาของอุณหพลศาสตร์และพฤติกรรมการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของอะลูมิเนียมที่ผ่านกระบวนการบ่มแข็งเกรด 6061-T6

บทคัดย่อ

ปัจจุบันอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6061-T6 ได้รับความสนใจจากอุตสาหกรรมต่างๆ เพิ่มขึ้นแต่ก็เป็นที่ทราบกันดีว่ากระบวนการบ่มแข็งทางอุณหภาพจะเหนี่ยวนำให้เกิดอนุภาค Mg₂Si การกระจายและขนาดที่สม่ำเสมอของอนุภาคเหล่านี้ส่งผลต่อสมบัติทางกลที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตามการมีอนุภาคเหล่านี้อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของกัลวานิกในเฉพาะบริเวณระหว่างอนุภาคและเมทริกซ์อะลูมิเนียม ดังนั้นภาคอุตสาหกรรมจึงให้ความสนใจอย่างมากในเรื่องของพฤติกรรมการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของโลหะผสมอะลูมิเนียมนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมพาณิชยนาวี กรณีศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการกัดกร่อนทางอุณหพลศาสตร์ของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์จากนั้นจึงเสนอการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของอะลูมิเนียมในสารละลายทางทะเลจำลองโดยใช้เทคนิคเส้นโค้งโพลาไรเซชันและอิมพีแดนซ์สเปกโทรเชิงเคมีไฟฟ้า (EIS) การศึกษาแสดงให้เห็นว่าชั้นฟิล์มแพสซีพส่วนใหญ่ประกอบด้วย Al(OH)₃ สามารถเกิดขึ้นได้บนพื้นผิวของอะลูมิเนียมในช่วง pH 5.7-8.5 ซึ่งทำให้อะลูมิเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี โดยผลเส้นโค้งโพลาไรเซชัน แสดงให้เห็นว่าคลอไรด์อิออนสามารถทำลายชั้นฟิล์มแพสซีพและส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะที่แบบรูเข็มผลลัพธ์ของ EIS แสดงให้เห็นว่าการทำลายฟิล์มแบบแพสซีฟสามารถนำไปสู่การเพิ่มอัตราการกัดกร่อนของอลูมิเนียม 6061-T6 อย่างมีนัยสำคัญ การคำนวณบนพื้นฐานค่าพลังงานอิสระชี้ให้เห็นว่าการกัดกร่อนแบบเฉพาะที่ของอลูมิเนียม 6061-T6 สามารถเริ่มต้นได้จากความต่างศักย์เคมีไฟฟ้าระหว่างอนุภาค Mg₂Si และเมทริกซ์อลูมิเนียมส่งผลให้แมกนีเซียมถูกกัดกร่อนและเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อนเฉพาะที่แบบรูเข็ม