Korrosjon av aluminium

Aluminium tåler mye – det er kjent for sitt naturlige beskyttende oksidlag. Men som alle andre metaller har aluminium også svakheter som du må ta hensyn til.

Her får du en oversikt over hvordan du unngår korrosjon av aluminium. Skal du i gang med et konkret prosjekt er du alltid velkommen til å kontakte oss for råd.

Aluminium i maritime miljøer

Aluminium kan enkelt brukes i maritime miljøer. Selv om fukt og salt i bunn og grunn kan bryte ned aluminium, er det mye mindre problem med de sjøvannsbestandige legeringene.

Se eksempler av aluminium i maritime miljøer her.

De sjøvannsbestandige legeringene er i henhold til EN13195:2009 en stor del av 5xxx- og 6xxx-seriene. 5083, 5754, 6060 og 6082 er typiske eksempler på legeringer som kan være sjøvannsbestandige.

I tillegg anbefales det i EN1999-1-1 (Eurocode 9) å bruke skruer, bolter og andre monteringselementer i rustfritt stål A4 1.4404/316L (syrefast) for å unngå galvanisk korrosjon.

Oksidlag beskytter mot korrosjon

Sammenlignet med mange andre metaller har aluminium god korrosjonsbestandighet. Dette skyldes det tynne oksidlaget som aluminium danner når det kommer i kontakt med oksygen fra luften. Hvis oksidlaget er skadet, regenererer det seg selv i løpet av noen få millisekunder – hvis oksygen er tilstede.

Oksydlaget er svært hardt og vanskelig å trenge gjennom, og derfor er det en god beskyttelse mot ytre farer.

I et tørt miljø uten store temperatursvingninger er selve oksidlaget nok til å beskytte aluminium mot korrosjon. Ingen ytterligere overflatebehandling er nødvendig.

Se et eksempel av ubehandlet aluminium som fasadekledning her.

Å anodisere aluminium er å stimulere veksten av det naturlige oksidlaget for å gjøre det tykkere. Dette forbedrer korrosjonsbestandigheten og kan også ha en estetisk hensikt.

Ubehandlet aluminium vil ikke beholde sin blanke overflate over tid fordi oksidlaget forårsaker en naturlig patinering av overflaten. Hvis du har spesifikke overflatekrav, må du kanskje behandle overflaten ved å eloksere eller lakkere den.

Syrer og baser

Den optimale pH-verdien for oksidlaget er mellom 4 og 9. Dette betyr at sure og basiske miljøer utenfor dette området bryter ned oksidlaget og forårsaker gropdannelse i den rå aluminiumsoverflaten.

Baser bryter ned aluminium raskere enn syrer. For eksempel reagerer konsentrert kaustisk soda så voldsomt med aluminium at det kan begynne å koke.

Våt betong er et typisk materiale du må være oppmerksom på. Betong har en pH-verdi på 12,5-13,5, godt over toleransen til oksidlaget. Derfor må man på byggeplasser for eksempel være oppmerksom på å skjerme aluminium fra våt betong. Eloksering kan ikke forhindre denne typen korrosjon.

Typer av korrosjon i aluminium

De vanligste typene aluminiumkorrosjon er galvanisk korrosjon og gropkorrosjon. Hvis materialet ditt korroderer, har du sannsynligvis opplevd en av disse to typene.

Galvanisk korrosjon

Galvanisk korrosjon oppstår når metaller bryter ned hverandre. Hvis aluminium kommer i kontakt med et edlere metall (f.eks. kobber, sink og visse typer stål) via en elektrolytt (f.eks. saltvann), brytes aluminiumet ned.

Galvanisk korrosjon oppstår bare hvis det er en elektrolytt til stede. Derfor er det først og fremst i maritime eller kystnære miljøer at du må ta forholdsregler. I et tørt innemiljø eller et ikke-kystnært utemiljø er det vanligvis ikke noe problem å kombinere aluminium med et edlere metall.

Forebygging av galvanisk korrosjon

Det finnes ulike metoder for å forhindre galvanisk korrosjon. En enkel metode er å isolere de ulike metallene med elektrisk isolasjon. Dette bryter den elektriske kontakten som skapes av elektrolytten.

Du kan også overflatebehandle, f.eks. lakkere, det mest edle metallet for å beskytte mot galvanisk korrosjon. Det er viktig at belegget er tett - selv små riper kan være nok til å sette i gang en korrosjonsreaksjon. Les mer om overflatebehandling som korrosjonsbeskyttelse her.

En annen metode er å bruke offeranoder. Her "ofrer" man et annet metall som er mindre edelt enn aluminium. Man plasserer metallet på aluminiumet, som nå ikke lenger er det mindre edle metallet, og korrosjonen vil derfor angripe offeranoden.

Ved mekanisk overflatebehadnling av aluminium er det svært viktig at verktøyene ikke inneholder kobber eller stål som kan reagere med aluminium.

Det er også viktig at verktøyet ikke brukes på andre metaller. Hvis verktøyet overfører partikler eller spon fra andre metaller til aluminiumsoverflaten, er det stor risiko for galvanisk korrosjon. Derfor bør du også sørge for å holde fysisk avstand til aluminiumsemner når du bearbeider andre metaller, slik at sponene ikke havner på aluminiumet.

Gropkorrosjon

Gropkorrosjon er mindre alvorlig enn galvanisk korrosjon. Gropkorrosjon er vanligvis en lokal skade som først og fremst er estetisk.

I likhet med galvanisk korrosjon forårsakes gropkorrosjon av en elektrolytt, dvs. saltvann eller fuktighet.

Derfor er aluminium i fuktige, saltholdige miljøer utsatt for gropkorrosjon. Skitt og smuss som dekker metallet og binder fuktighet, kan også være en god grobunn for gropkorrosjon.

Forebygging av gropkorrosjon

Gropdannelser er vanligvis overfladiske og påvirker ikke materialets styrke. For å unngå gropdannelse er det imidlertid viktig å holde aluminiumsoverflaten tørr og noenlunde ren.

Det betyr at det er lurt å skylle overflaten med vann regelmessig (1-2 ganger i året) og la overflaten tørke. Overflaten bør derfor utformes slik at vann og fuktighet kan renne av og ikke samler seg i kriker og kroker.

En enkel overflatebehandling som eloksering eller lakkering er også en god beskyttelse mot gropkorrosjon.

Filiform korrosjon

Vær oppmerksom på risikoen for filiform korrosjon på lakkerte gjenstander. Filiform korrosjon oppstår når væske trenger inn under lakken og reagerer med den rå aluminiumsoverflaten.

Risikofaktorer for ubehandlet aluminium

På grunn av oksidlaget kan aluminium i mange tilfeller brukes uten ytterligere overflatebehandling, også utendørs. Som beskrevet ovenfor er det imidlertid grenser for hva oksidlaget tåler. Derfor må du være nøye med å velge riktig legering for det aktuelle miljøet og unngå risikofaktorer som sterke syrer og baser.

Risikofaktorer

Som en generell regel bør du unngå at ubehandlet aluminium kommer i direkte kontakt med følgende stoffer og materialer:

• Andre metaller, f.eks. kobber, bly og jern. Dette er spesielt viktig under fuktige forhold.
• Uorganiske syrer, f.eks. saltsyre og svovelsyre.
• Maursyre, oksalsyre og klorerte løsemidler.
• Alkalier.
• Kvikksølv og kvikksølvsalter.
• Kloridløsninger.
• Vann som inneholder tungmetaller.
• Syreholdig trevirke, fuktig trevirke og trevirke impregnert med kobberholdige salter.
• Basiske byggematerialer, f.eks. fersk betong.

Med riktig legering eller overflatebehandling kan du imidlertid minimere risikoen for de fleste av de ovennevnte faktorene. Du kan ikke nødvendigvis unngå korrosjon, men du kan minimere skadene.

Rengjøring av aluminium

Hvis det samler seg skitt og smuss på en aluminiumsflate, kan den holde på fuktigheten. Derfor er det lurt å rengjøre skitne aluminiumsoverflater 1-2 ganger i året for å forebygge korrosjon.

Les mer om metoder og anbefalte rengjøringsmidler her.

Korrosjonsklasser

Det finnes ingen standard for korrosjonsklasser for aluminium. Korrosjonsklassen må beregnes for hver enkelt situasjon.

Vær oppmerksom på at et gitt miljø kan ha ulike korrosjonsklasser for ulike metaller. For eksempel vil et maritimt miljø typisk være C5 for stål, men bare C3 for aluminium.

Korrosjonsklassen for et gitt miljø bestemmes i tre trinn:

1. Definer følgende fire parameter for det gitte klimaet:
   
   
   1. T = gjennomsnittstemperatur
   2. RH = gjennomsnittlig luftfuktighet
   3. Pd = gjennomsnittlig innhold av SO₂ i luften (er vanligvis høyere i nærheten av industrien)
   4. Sd = gjennomsnittlig innhold av klorid (Cl^-) i luften (er vanligvis høyere i nærheten av sjøvann)

2. Sett inn parametrene i formelen og beregn korrosjonshastigheten. (r_corr)
3. Finn korrosjonsklassen i tabellen: