Cr(VI)-free surface treatments for aluminium alloys

Abstract

The most critical challenge in the aircraft industry is to reduce the operating costs, increase the aircraft’s payload and, more importantly, to reduce the environmental impact during the whole life of the product. This can be achieved by decreasing the fuel consumption, hence by decreasing the material density. For that, the Al-Cu system has been the most widely used structural material for commercial aircrafts due to its unique high strength-to-weight ratio. Nevertheless, the main limitation of Al-Cu alloys is their low corrosion resistance in aggressive environments.Currently, in order to overcome this limitation, Al-Cu alloys are usually surface treated to ensure the highest corrosion protection. Unfortunately, current surface treatments contain Cr(VI)-based compounds, which are categorized as highly toxic and carcinogenic. However, the lack of Cr(VI)-free alternatives has led to a setback of the new sunset date for Cr(VI) compounds elimination to 2024. On that basis, the development of novel Cr-free surface treatments has been targeted as the main challenge for aluminium in the aircraft industry...

El reto más importante de la industria aeronáutica es reducir los costes de explotación, aumentar la carga útil del avión y, lo que es más importante, reducir el impacto medioambiental durante toda la vida útil del producto. Esto puede lograrse disminuyendo el consumo de combustible y, por tanto, la densidad de los materiales. En este sentido, el sistema Al-Cu ha sido el material estructural más utilizado para las aeronaves comerciales debido a su exclusiva y elevada relación resistencia-densidad. Sin embargo, la principal limitación de las aleaciones de Al-Cu es su baja resistencia a la corrosión en ambientes agresivos. En la actualidad, con el objetivo de superar esta limitación, las aleaciones de Al-Cu suelen ser tratadas superficialmente para garantizar su máxima protección contra la corrosión. Desgraciadamente, los tratamientos superficiales actuales contienen compuestos a basados en Cr(VI), que están clasificados como altamente tóxicos y cancerígenos...