6.3 Aluminium i olika miljöer

I normal lantatmosfär och i måttligt svavelförorenad atmosfär är korrosionshärdigheten hos aluminium utmärkt. I svårt svavelförorenad atmosfär kan ytliga gropangrepp uppkomma.

Närvaron av salter, främst klorider, i atmosfären försämrar korrosionshärdigheten, men minskningen är mindre än för de flesta andra konstruktionsmaterial. Tillväxthastigheten av groparna avtar med tiden och det maximala gropdjupet för aluminium blir i allmänhet endast en bråkdel av materialtjockleken. Hållfasthetsegenskaperna blir därför praktiskt taget oförändrade.

Fältförsök med obehandlade metaller i olika typer av utomhusatmosfär har utförts av Korrosionsinstitutet, Figur 61. Viktförlusterna hos ej ytbehandlade plåtar efter åtta års exponering framgår av Tabell 16. Medelvärdet för de djupaste frätgroparna hos aluminiumplåt var efter de åtta åren 70 µm.

Tabell 16. Viktförlust i g/m² efter 8 års exponering

Korrosionshastigheten avtar snabbt med avståndet från havet. Redan cirka 1 km från havet beter sig aluminium som i lantatmosfär.

Korrosion av metaller i vatten är starkt beroende av vattensammansättningen. För aluminium är det främst förekomsten av klorider och tungmetaller som påverkar härdigheten.

I naturliga sötvatten och dricksvatten kan gropfrätning uppkomma. Om materialet får torka och blir rengjort är dock risken för skadliga angrepp liten. Sannolikheten för angrepp ökar om vattnet är stillastående och materialet långvarigt vått.

Gropfrätningen motverkas genom:

• konstruktionslösningar som minskar risken för vattenansamling
• användning av katodiskt skydd (med offeranoder)
• kemisk tillsats av sk korrosionsinhibitorer, som förhindrar korrosion (används i till exempel bilkylare av aluminium)

Tillväxthastigheten för frätgropar i naturligt sötvatten avtar starkt med tiden. I havsvatten visar främst AlMg-legeringar med mer än 2,5% Mg god korrosionshärdighet. Kopparhaltiga legeringar bör undvikas, men kan användas om de förses med ett effektivt korrosionsskydd.

Om rätt konstruktionshänsyn tas, speciellt vid sammankoppling med andra material, så är aluminium ett utmärkt material i havsvatten. Ett exempel på detta är den omfattande användningen av aluminium i båtar, Figur 62. Här används dessutom ofta katodiskt skydd för att motverka korrosion.

Jord är inget enhetligt material utan varierar inom vida gränser när det gäller mineralsammansättning, fuktighet, pH-värde, syrehalt, elektrisk ledningsförmåga samt närvaro av organiskt material. Dessutom kan ibland andra faktorer påverka korrosionshärdigheten, till exempel läckströmmar från likspänningskällor.

Aluminiums korrosionsegenskaper i jord beror i första hand på jordens fuktighet, resistivitet och pH-värde. Kunskapen om olika jordars korrosivitet är tyvärr otillräcklig. Vid användning av aluminium i jord rekommenderas skyddande ytbehandling, till exempel asfaltstrykning eller användning av katodiskt skydd.

Stänk av våt alkali, såsom murbruk och betong, ger ytliga, men tydliga fläckar på aluminium. Dessa är svåra att avlägsna. På aluminium, som gjuts in i betong, sker motsvarande angrepp, vilket ökar vidhäftningen mellan materialen. Efter betongens härdning (torkning) sker normalt inget korrosionsangrepp.

Om fuktigheten består kan dock korrosionen fortgå, varvid volymökningen hos de bildade korrosionsprodukterna kan ge sprickor i betongen. Detta kan effektivt motverkas genom att aluminiumytan stryks med asfalt eller målas med lack som tål alkalisk miljö. Däremot ger anodisering ingen förbättring av härdigheten, då oxidskiktet inte är stabilt i stark alkalisk miljö.

Aluminium har god härdighet mot många kemikalier tack vare det naturliga oxidskiktets skyddande egenskaper. Vid låga respektive höga pH-värden (pH < 4 eller > 9) sker dock i allmänhet en upplösning av oxiden och aluminium korroderar snabbt. Oorganiska syror och starkt alkaliska lösningar är därför mycket korrosiva mot aluminium. Undantag utgör koncentrerad salpetersyra och ammoniaklösningar som ej angriper aluminium genom att de passiverar ytan.

I måttligt alkaliska vattenlösningar kan korrosionen dämpas genom användning av silikater som korrosionsinhibitor (minskar kemisk reaktionshastighet). Sådana inhibitorer ingår normalt i maskindiskmedel.

De flesta oorganiska salter har ingen utpräglad korrosivitet mot aluminium. Undantag utgör dock tungmetallsalter som kan ge upphov till allvarlig bimetallkorrosion till följd av att tungmetaller (till exempel koppar och kvicksilver) utfälls på aluminiumytan. Aluminium har mycket god härdighet mot många organiska föreningar. Utrustning för produktion och lagring av olika kemikalier tillverkas därför ofta av aluminium.