Pitting corrosion of AA1050 sheets produced by DC casting and twin-roll casting techniques

Abstract

Bu çalışmada, direk soğuk döküm (DCC) ve sıcak haddeleme işlemi ile üretilen alüminyum alaşımlı 1050 (AA1050) levhaları ve ikiz merdane döküm (TRC) tarafından üretilen aynı alaşım çukur korozyonuna karşı duyarlılıkları açısından karşılaştırılmıştır. DCC ve TRC alaşımlarının çukurcuk korozyonuna karşı duyarlılığı belirlemek için, farklı konsantrasyonlarda (1 M ila 0.001 M) havalandırılmış ve doğal olarak havalandırılmış NaCl çözeltilerinde elektrokimyasal deneyler yapıldı. Levhaların çukurlaşma korozyon dirençlerini ölçmek için, çevrimsel potansiyel polarizasyon (CPP) ölçümlerini, yeniden pasivasyon potansiyelinin belirlenmesi için potansiyostatik (Erepas) testler, çevrimsel galvanostatik polarizasyonu (GSCP) ölçümleri, potansiyostatik koşullar altında yarı kararlı çukurcuk ölçümleri ve elektrokimyasal gürültü ölçümleridir. Ayrıca, daldırma testleri 7 gün boyunca 0.01 M NaCl içerisinde gerçekleştirildi. Mikroyapı araştırmaları, DCC alaşımında daha büyük intermetaliklerin bulunduğunu, TRC alaşımında intermetaliklerin sayısının daha büyük olduğunu gösterdi. Parçacıklar her iki alaşımda Al, Fe ve Si içermektedir. CPP deneylerinden elde edilen çukurluk potansiyelleri (Epit), DCC alaşımlı levhalar için genellikle TRC alaşımlı levhadan daha pozitif olarak bulunmuştur. Ancak, iki üretim tekniği arasındaki farkın 30 mV'den az olduğu bulundu. Potansiyostatik şartlar altında belirlenen Erepas potansiyellerinden elde edilen sonuçlar, iki üretim tekniği arasındaki en yüksek farkın 50 mV olduğunu ve DCC alaşımlarının daha pozitif potansiyellere sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Arıza (Eb) potansiyellerinin yanı sıra DCC ve TRC alaşımları için koruma potansiyellerinin (Eprot) GSCP tekniğine göre birbirine yakın olduğu bulunmuştur. 0.01 M konsantrasyonunda, DCC tarafından üretilen AA1050 levhalarında yarı kararlı çukurcukların oluşum oranının TRC tarafından üretilen AA1050 levhalarına göre daha yüksek olduğu bulunmuştur. Alaşımların lokal korozyon aktivitesindeki zamana karşı değişimi elektrokimyasal gürültü ölçümleri ile ölçülmüştür. Daldırma testlerinden sonra SEM ve optik profilometri incelemeleri, AA1050 DCC alaşımında daha büyük çaplı çukurların oluştuğunu göstermiştir.

Aluminum alloy 1050 (AA1050) sheets produced by direct-chill casting (DCC) and hot-rolling process and the same alloy produced by the twin-roll casting (TRC) are compared for their susceptibility to pitting corrosion in this study. To determine any differences between the pitting susceptibility of the DCC and TRC alloys, electrochemical experiments were conducted in deaerated and naturally aerated NaCl solutions with different concentrations (1 M to 0.001 M). The experiments were cyclic potential polarization (CPP) measurements, potentiostatic tests for the repassivation potential determination(Erepas), galvano-staircase cyclic polarization (GSCP) measurements, metastable pitting measurements under potentiostatic conditions and electrochemical noise measurements. Furthermore, immersion tests were performed in 0.01 M NaCl for 7 days.The microstructure investigations showed that larger intermetallics were present in the DCC alloy, while the number of intermetallics in the TRC alloy was larger. The particles contained Al, Fe and Si in both alloys. The pitting potentials (Epit) from the CPP experiments were generally more positive for the DCC alloy sheets than TRC alloy sheet. However, the differences between the two production techniques were found to be less than 30 mV. The results from Erepas potentials determined under potentiostatic condition revealed that the highest difference between the two production techniques was 50 mV and the DCC alloys have more positive potentials. Breakdown (Eb) potentials as well as the protection potentials (Eprot) for the DCC and TRC alloys were found to be close to each other according to the GSCP technique. At 0.01 M concentration, the formation rate of metastable pits in the AA1050 sheet produced by the DCC was found to be higher than that of the AA1050 sheet produced by the TRC. The change in localized corrosion activity of the alloys over time was measured by electrochemical noise measurements. The SEM and optic profilometry investigations after immersion tests showed that pits of larger diameter formed in the AA1050 DCC alloy.