La corrosione galvanica tra alluminio e acciaio si verifica quando i due metalli sono a contatto e un elettrolita – acqua di mare, condensa, isolante bagnato – li collega. L’alluminio è il metallo meno nobile, quindi diventa l’anodo e si corrode, mentre l’acciaio resta protetto. Su navi e strutture offshore, dove sovrastrutture in alluminio poggiano su scafi e ponti in acciaio, è uno dei motivi principali per cui alluminio e acciaio non vengono mai semplicemente imbullonati senza precauzioni.
Perché l’alluminio si corrode a contatto con l’acciaio
Ogni metallo ha un proprio potenziale elettrochimico in un dato elettrolita. In acqua di mare, le leghe di alluminio si trovano ben al di sotto dell’acciaio al carbonio nella serie galvanica, e molto al di sotto dell’acciaio inox e delle leghe di rame. Collegandoli si forma una piccola pila: gli elettroni passano dall’alluminio all’acciaio e l’alluminio si dissolve nella zona di contatto.
| Metallo in acqua di mare | Posizione nella serie galvanica | Ruolo se accoppiato all’alluminio |
|---|---|---|
| Magnesio, zinco | Più attivi dell’alluminio | Si corrodono per primi (anodi sacrificali) |
| Leghe di alluminio (5083, 6082) | Attivo | – |
| Acciaio al carbonio, ghisa | Più nobile dell’alluminio | Catodo: l’alluminio si corrode |
| Leghe di rame, cupronichel | Nettamente più nobili | Catodo: forte attacco all’alluminio |
| Acciaio inox (passivo), titanio | I più nobili dell’elenco | Catodo: forte attacco all’alluminio |
Cosa la peggiora
- Elettrolita: l’acqua di mare e le zone di spruzzo sono molto più aggressive dell’aria interna asciutta. L’umidità intrappolata negli interstizi, sotto l’isolamento o dietro un sigillante deteriorato mantiene attiva la pila.
- Rapporto delle superfici: un piccolo pezzo di alluminio fissato a una grande superficie di acciaio si corrode più velocemente, perché un catodo grande spinge una corrente elevata attraverso un anodo piccolo. Il caso inverso – piccole viti in acciaio in una grande lamiera di alluminio – è molto meno critico.
- Differenza di potenziale: più i metalli sono distanti nella serie galvanica, più rapido è l’attacco. Alluminio con inox o rame è peggio che con acciaio al carbonio.
- Interstizi e contatto: le sovrapposizioni imbullonate trattengono acqua e differenze di ossigeno, aggiungendo corrosione interstiziale all’effetto galvanico.
Come prevenire la corrosione galvanica tra alluminio e acciaio
- Interrompere il contatto elettrico. Rondelle, boccole e guarnizioni isolanti nei collegamenti imbullonati fermano la corrente, purché restino integre e i bulloni non colleghino i due metalli.
- Tenere lontano l’elettrolita. Sigilli e verniciati la zona del giunto in modo che l’acqua non colleghi i metalli. Se si riveste un solo metallo, rivestire il più nobile (l’acciaio) o entrambi: rivestire solo l’alluminio concentra l’attacco su ogni difetto.
- Scegliere il rapporto delle superfici. Mantenga il pezzo in alluminio grande rispetto all’acciaio a contatto.
- Usare un giunto di transizione al posto di una sovrapposizione imbullonata. Un giunto di transizione saldato elimina interstizio e bulloni: la struttura in alluminio si salda al lato alluminio, quella in acciaio al lato acciaio, e il giunto viene verniciato con il ciclo di rivestimento.
- Aggiungere protezione catodica nelle zone immerse, con anodi sacrificali più attivi dell’alluminio.
Giunti di transizione: l’alternativa saldata all’imbullonatura
I collegamenti alluminio-acciaio imbullonati o rivettati richiedono isolamento, sigillatura e ispezione per tutta la vita della nave. Un giunto di transizione saldato per esplosione come Triplate® li sostituisce con due saldature normali: acciaio su acciaio e alluminio su alluminio. Non ci sono interstizi né elementi di fissaggio, e l’interfaccia è un legame metallurgico continuo, non una superficie di contatto.
Triplate® aggiunge due accorgimenti contro la corrosione: il lato alluminio è in lega 5083 resistente all’acqua di mare, e l’interfaccia saldata sotto vuoto è densa al 100%, senza porosità in cui possa penetrare l’umidità. Come ogni giunto di transizione, viene verniciato insieme alla struttura adiacente – la specifica militare MIL-J-24445A richiede un rivestimento adeguato proprio per questo motivo. Per i collegamenti alluminio-inox esiste Inox-Triplate®.
Per approfondire: come saldare l’alluminio all’acciaio e giunzione di metalli dissimili. Le servono giunti per un progetto? Ci invii grado dell’acciaio, lega di alluminio e spessori tramite la nostra pagina contatti.
Domande frequenti
L’alluminio si corrode a contatto con l’acciaio?
Sì, quando un elettrolita come l’acqua di mare o la condensa li collega. L’alluminio è meno nobile dell’acciaio, quindi diventa l’anodo e si corrode mentre l’acciaio resta protetto.
Come si evita la corrosione galvanica tra alluminio e acciaio?
Interrompendo il contatto elettrico con rondelle e guarnizioni isolanti, impedendo l’ingresso dell’acqua con sigillante e vernice (rivestendo l’acciaio o entrambi i metalli, non solo l’alluminio), mantenendo ampia la superficie di alluminio oppure sostituendo il collegamento imbullonato con un giunto di transizione saldato.
La corrosione galvanica è peggiore con l’inox che con l’acciaio al carbonio?
Sì. L’inox passivo è più nobile dell’acciaio al carbonio, quindi la differenza di potenziale con l’alluminio, e la velocità di corrosione, è maggiore.
Perché sulle navi si usano giunti di transizione?
Un giunto di transizione permette di saldare la sovrastruttura in alluminio al lato alluminio e il ponte in acciaio al lato acciaio. Elimina bulloni e interstizi, e il giunto viene verniciato con il resto della struttura.
I giunti di transizione devono essere rivestiti?
Sì. L’interfaccia alluminio-acciaio deve essere protetta dal ciclo di verniciatura, come richiede anche la specifica della US Navy MIL-J-24445A.
Scritto da Joeri Hofstede, CEO di Shockwave Metalworking Technologies — specialisti in saldatura per esplosione sotto vuoto dal 1985.