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Comment les alliages aluminium-magnésium résistent à la corrosion : pourquoi peuvent-ils survivre dans l'océan ?
Dans l’industrie actuelle, les alliages d’aluminium et de magnésium sont largement utilisés dans des environnements difficiles tels que l’océan en raison de leur excellente résistance à la corrosion et de leur poids relativement léger. La résistance à la corrosion de ces alliages leur permet non seulement de résister à l’érosion de l’océan, mais également de rester stables lors d’une utilisation à long terme. Comment les alliages d’aluminium et de magnésium survivent-ils dans ces environnements difficiles ? Cet article examinera les propriétés, les applications et la résistance à la corrosion des alliages aluminium-magnésium.
L'alliage aluminium-magnésium (AlMg) est principalement composé d'aluminium et de magnésium, son principal élément d'alliage. Il s'agit d'un alliage naturel de résistance moyenne doté de bonnes propriétés de soudage.
Composition et caractéristiques de l'alliage aluminium-magnésium
Les alliages aluminium-magnésium appartiennent à la série 5000 et parce qu'ils contiennent jusqu'à 5 % de magnésium, ils jouent un rôle important dans de nombreux matériaux de structure. La composition de ces alliages les rend difficiles à renforcer par traitement thermique, et leur résistance est généralement augmentée par le travail à froid tel que le bobinage et le forgeage. Dans le même temps, la teneur en aluminium de l’alliage aluminium-magnésium lui confère une bonne ductilité, tandis que le magnésium améliore encore sa résistance à la corrosion.Les alliages d'aluminium et de magnésium sont largement utilisés dans de nombreux domaines, notamment la construction navale, les équipements chimiques, les pipelines, la technologie de réfrigération et l'automobile.
La clé de la résistance à la corrosion
La résistance à la corrosion des alliages aluminium-magnésium dépend de nombreux facteurs, notamment de la composition chimique et de la structure de l'alliage. Des études ont montré que le comportement à la corrosion des alliages aluminium-magnésium est étroitement lié à la solubilité du magnésium dans les cristaux en phase α. Lorsque la teneur en magnésium est inférieure à 3 %, la résistance à la corrosion de l'alliage est généralement efficacement garantie. Cependant, à mesure que la teneur en magnésium augmente, un traitement thermique approprié devient essentiel pour garantir que la phase β ne forme pas un film continu aux limites des grains. Cela affecte directement le comportement de l’alliage dans un environnement corrosif.Si la phase β forme un film continu, l'alliage aluminium-magnésium peut subir une corrosion caverneuse dans des environnements difficiles, réduisant ainsi sa durabilité.
Traitement et application
Dans les applications pratiques, les alliages aluminium-magnésium sont difficiles à traiter par extrusion car une modification trop importante des caractéristiques peut affecter leur résistance. Les méthodes de traitement courantes comprennent le laminage, le forgeage, etc., qui aident à maintenir la résistance de l'alliage. En raison de leur résistance élevée et de leurs bonnes propriétés de soudage, ces alliages sont largement utilisés dans l'ingénierie aérospatiale. Le scandium (Sc) et le zirconium (Zr) sont souvent ajoutés pour améliorer encore les performances de soudage et répondre aux exigences strictes de la technologie aérospatiale.Formation d'une structure résistante à la corrosion
La résistance à la corrosion des alliages aluminium-magnésium ne dépend pas seulement de leur composition chimique, mais est également affectée par la structure cristalline de l'alliage. À mesure que la température diminue, la solubilité du magnésium dans l'aluminium devient progressivement bien inférieure au niveau à haute température, ce qui rend les propriétés de l'alliage aluminium-magnésium plus stables à des températures plus basses. Ces changements structurels améliorent considérablement la résistance à la corrosion après un traitement thermique prolongé.Après un traitement thermique approprié, les joints de grains de l'alliage se transformeront et formeront éventuellement une structure de particules uniforme, améliorant ainsi la résistance à la corrosion.
