Influence of Environmental Temperature on the Corrosion Resistance of Various Aluminum Alloys: an Experimental Study


Cite item

Full Text

Abstract

One of the biggest challenges that engineers encounter in a variety of industry sectors is corrosion. The current research focuses on the corrosion behavior of various types of aluminum alloys widely used in the industry. In this regard, aluminum alloys Al2024, Al6061, and Al7075 were tested. Also, the effect of environmental temperature on the corrosion rate of each group of materials was investigated. Three statistical parameters, including total corroded area, corrosion rate (total corroded area to total sample area), and the maximum size of corroded point, were measured as corrosion indicators in the samples. In addition, the surface hardness of the samples was measured and presented by the Brinell method. Finally, the weakest aluminum alloy against corrosion under different temperature conditions was introduced. The corrosion test conducted in the presence of cold air produced the maximum hardness in any of the aluminum alloys (2024, 6061, and 7075) that were examined. Aluminum 7075 has the lowest corrosion resistance, while aluminum 6061 has the strongest corrosion resistance when various testing conditions are taken into account.

About the authors

Kazem Reza Kashyzadeh

RUDN University

Author for correspondence.
Email: reza-kashi-zade-ka@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0003-0552-9950

Ph.D. in Technical Sciences, Professor of the Department of Engineering and Technology of Transport, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Siamak Ghorbani

RUDN University

Email: gorbani-s@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0003-0251-3144
SPIN-code: 8272-2337

Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Mechanical Engineering Technologies, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Andrey S. Averyanov

RUDN University

Email: 1142220720@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0007-0985-3869
SPIN-code: 9650-9795

PhD student of the Department of Mechanical Engineering Technologies, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

References

  1. Forouzanmehr M, Reza Kashyzadeh K, Borjali A, Ivanov A, Jafarnode M, Gan TH, Wang B, Chizari M. Detection and analysis of corrosion and contact resistance faults of TiN and CrN coatings on 410 stainless steel as bipolar plates in PEM fuel cells. Sensors. 2022;22(3):750. https://doi.org/10.3390/s22030750 EDN: FBTKTV
  2. Reza Kashyzadeh K, Amiri N, Maleki E, Unal OA. Critical Review on Improving the Fatigue Life and Corrosion Properties of Magnesium Alloys via the Technique of Adding Different Elements. Journal of Marine Science and Engineering. 2023;11(3):527. https://doi.org/10.3390/jmse11030527 EDN: MJWVAC
  3. Reza Kashyzadeh K. Effect of Corrosive Environment on the High-Cycle Fatigue Behavior of Reinforced Concrete by Epoxy Resin: Experimental Study. Polymers. 2023;15(19):3939. https://doi.org/10.3390/polym15193939 EDN: AXUORK
  4. Corrosion of metals and alloys - Vocabulary. ISO 8044:2020(E). Available from: https://cdn.standards.iteh.ai/samples/71134/642505f174ad4feeb2eef113b494d4e4/ISO-8044-2020.pdf (accessed: 12.06.2024)
  5. Tirumala RK, Sarthak P, Satvik S, Rajeev R, Parth SS. Corrosion of different metals/alloys in soil environment: A review. Materials Today: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.04.537 EDN: CCVZUK
  6. Pierluigi T, Elisa C. A review of studies on corrosion of metals and alloys in deep-sea environment. Ocean Engineering. 2014;87(1):10-15. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2014.05.003
  7. Ghali E. Corrosion resistance of aluminum and magnesium alloys: understanding, performance, and testing. John Wiley & Sons., 2010. https://doi.org/10.1002/9780470531778 ISBN: 978-0-471-71576-4 EDN: RNAKAT
  8. Hamed C, Farzad N, Baharak M, Ali J. Failure analysis and preventive recommendations against corrosion of steel tubes of gas risers in natural gas urban distribution lines. Engineering Failure Analysis. 2021;122:105240. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105240 EDN: PZJSCX
  9. Mouloudi M, El Guerraf A, Chhiba M, Chafi M, Essahli M. Numerical Model of Aluminum Pitting Corrosion in a 1M Sodium Chloride Solution Using Secondary Current Distribution. Journal of Bio-and Tribo-Corrosion. 2024;10(3):48. https://doi.org/10.1007/s40735-024-00851-3 EDN: EPUWGG
  10. Varney J, Thompson N, Moghissi O, Gould M, Payer J. International Measures of Prevention, Application, and Economics of Corrosion Technologies Study. Houston, Texas; 2016.
  11. Averyanov AS, Ghorbani S, Reza Kashyzadeh K. Industrial techniques of corrosion prevention in aluminum alloys. Proceedings of the International Conference “Engineering Systems - 2023”. Moscow: RUDN University Publ.; 2023. p. 144-154. EDN: QSMINB
  12. Jiang J, Liu HT, Wan T, Zhang K, Li J, Zhang MY. Effect of Aging Treatment on Micro-Structural and Stress Corrosion Behavior of 7050 Aluminum Alloy. 2023;23:655-672. https://doi.org/10.2139/ssrn.4829868
  13. Wan NW, Sulaiman O, Ayob AF, Ahmad MF, Rahman MM. Marine Extracts as Corrosion Inhibitor for Aluminum in Seawater Applications. Journal of Engineering Research and Applications. 2012;2(1):455-458. EDN: LRWDGB
  14. Paglia CS, BuchheitRG. A look in the corrosion of aluminum alloy friction stir welds. ScriptaMaterialia. 2008;58(5):383-387. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2007.10.043 EDN: KNMUTZ
  15. Xu X, Li W, Wan B, Jin S, Chen K, Su F. Extremely improved the corrosion resistance and anti-wear behavior of aluminum alloy in 3.5% NaCl solution via amorphous CrAlN coating protection. Corrosion Science. 2024;230:111952. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.111952 EDN: VZKULX
  16. Sánchez-Amaya JM, Bethencourt M, González-Rovira L, Botana FJ. Noise resistance and shot noise parameters on the study of IGC of aluminium alloys with different heat treatments. ElectrochimicaActa. 2007;52(23):6569-6583. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.04.094 EDN: KEMKFX
  17. Li X, Wang G, Kou L, Zhang P, Du J, Liu H, Shang X. Corrosion pit-induced stress concentration in 7005 aluminium alloy: Mechanical degradation and pit parameter analysis. Engineering Fracture Mechanics. 2024;301:110024. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2024.110024 EDN: PBLINI
  18. Zhang PX, Yan H, Liu W, Zou XL, Tang BB. Effect of T6 heat treatment on microstructure and hardness of nanosized Al2O3 reinforced 7075 aluminum matrix composites. Metals. 2019;9(1):44. https://doi.org/10.3390/met9010044
  19. Wang Y, Huang G, Huang H, Zheng. High temperature corrosion behavior of ADC12 aluminum alloy in oxalic acid solution. Corrosion Science. 2024;232:112028. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.112028 EDN: XZSQUU
  20. Kharitonov DS, Örnek C, Claesson PM, Sommertune J, Zharskii IM, Kurilo II, Pan J. Corrosion inhibition of aluminum alloy AA6063-T5 by vanadates: microstructure characterization and corrosion analysis. Journal of The Electrochemical Society. 2018;165(3):C116. https://doi.org/ 10.1149/2.0341803jes EDN: YBDCRV

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».