Characterisation of Corrosion Initiation on 2024 Aluminium Alloy by Atomic Force Microscopy

摘要

Corrosion initiation phenomena on four laboratory tempers (naturally aged or underaged, fast quench or slow quench) of 2024 alloy were characterised using atomic force microscopy. The sub-nanometre resolution depth profiles of corrosion initiation events thus obtained were correlated with, the results of more conventional characterisations: optical and scanning electron microscopy of the corroded surfaces, and transmission electron microscopy of the bulk microstructural features. Three types of attack were quantified: initiation in the vicinity of grain boundaries, around intermetallic precipitates, and at seemingly random positions with respect to the underlying metallurgy. The first type of attack was considerably more marked for the underaged samples, the other two types of attack occurred apparently independently of temper. The depth profiles of the attack are coherent with an analysis based on the microstructures observed and the published electrochemical characteristics of the phases in presence.%Frühe Korrosionsstadien wurden an vier im Labor hergestellten metallurgischen Zuständen (vollständig kaltausgelagert, teilweise kaltausgelagert, schnell abgeschreckt, langsam abgeschreckt) einer 2024 - Legierung mittels Atomkraft-Rastermikroskopie untersucht. Die so erhaltenen Tiefenprofile von Korrosionsinitiierungsvorgängen, mit einer Auflösung von mehr als einem Nanometer, wurden mit den Ergebnissen konventioneller Charakterisierungsmethoden verglichen: Beobachtung der korrodierten Oberflächen mittels Lichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie, sowie Untersuchung der MikroStruktur des Gefüges mittels Transmissionselektronenmikroskopie. Drei Arten des Korrosionsangriffs wurden identifiziert: Angriff in der Nähe von Korngrenzen, Angriff im Umkreis intermetallischer Phasen und Angriff an in bezug auf die MikroStruktur scheinbar zufälligen Stellen. Die erste Angriffsart war bei den nur teilweise kaltausgelagerten Proben stärker ausgeprägt, während die beiden anderen Angriffsarten offenbar vom metallurgischen Zustand unabhängig sind. Die Tiefenprofile des Angriffs stimmen mit einer auf der beobachteten Mikrostruktur und den bekannten elektrochemischen Eigenschaften der anwesenden Phasen basierenden Analyse überein.