ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ: ΣΚΟΥΡΙΖΕΙ ΤΟ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ;

Πόσο ανθεκτικό στη διάβρωση είναι το αλουμίνιο; Είναι το αλουμίνιο ανθεκτικό στη διάβρωση;

Γενικά, το αλουμίνιο και τα κράματά του έχουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Το αλουμίνιο στη φυσική του κατάσταση, εμπορικά καθαρό ή αλουμίνιο 1xxx, έχει την καλύτερη αντοχή στη διάβρωση, αλλά αυτή η ποιότητα διακυβεύεται καθώς προστίθενται κράματα, ιδιαίτερα χαλκός και σίδηρος, αλλά και μαγνήσιο ή ψευδάργυρος. Τα στοιχεία κράματος που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη των επιθυμητών ιδιοτήτων των περισσότερων εμπορικών ομάδων κραμάτων αλουμινίου παρατίθενται παρακάτω.

Αυτά τα στοιχεία, που προστίθενται σε μικρά ποσοστά, προστίθενται για να δώσουν στο μέταλλο τις επιθυμητές ιδιότητες αντοχής, ολκιμότητας, συγκολλησιμότητας, ικανότητας επεξεργασίας, αντοχής στη διάβρωση και άλλες. Λόγω κάποιου βαθμού προβλεψιμότητας στις αλλαγές των ιδιοτήτων μεταξύ των διαφορετικών ομάδων κραμάτων, χρησιμοποιούνται συνήθως σε διαφορετικές αγορές. Για τους σκοπούς αυτής της ανάρτησης ιστολογίου, θα συζητήσουμε κυρίως την αντοχή στη διάβρωση, αλλά όταν αποφασίζουμε για ένα κράμα, καμία ιδιότητα δεν πρέπει να λαμβάνεται υπόψη μεμονωμένα.

Ποια είναι η σχέση μεταξύ της οξείδωσης και της αντίστασης στη διάβρωση του αλουμινίου;

Παραδόξως, η οξείδωση του αλουμινίου είναι ένα κεντρικό μέρος της αντοχής του στη διάβρωση. Το αλουμίνιο έχει πολύ υψηλή συγγένεια με το οξυγόνο. Όταν μια νέα επιφάνεια αλουμινίου εκτίθεται παρουσία αέρα ή οποιουδήποτε άλλου οξειδωτικού παράγοντα, αναπτύσσει γρήγορα ένα λεπτό, σκληρό φιλμ οξειδίου του αλουμινίου (ή ενυδατωμένο οξείδιο σε μη στάσιμο νερό). Αυτή η οξείδωση του αλουμινίου είναι ακριβώς αυτό που κάνει το αλουμίνιο τόσο ανθεκτικό στη διάβρωση.

Αυτό το φιλμ είναι σχετικά αδρανές χημικά. Η αντίσταση στη διάβρωση του αλουμινίου βασίζεται στην αδράνεια αυτής της επιφανειακής μεμβράνης αλουμινίου ή ενυδατωμένου οξειδίου. Όταν διαλύεται αυτό το φιλμ επιφάνειας, εμφανίζεται διάβρωση. όταν η μεμβράνη υφίσταται τοπική βλάβη και δεν μπορεί να επέλθει αυτοίαση, ακολουθεί τοπική διάβρωση.

Αυτό το επιφανειακό φιλμ είναι γενικά σταθερό σε ένα εύρος pH περίπου 4,5 έως 8. Το φιλμ μπορεί να παραμείνει σταθερό σε άλλες περιπτώσεις ανάλογα με το περιβάλλον, για παράδειγμα, νιτρικό οξύ σε pH 0, παγόμορφο οξικό οξύ σε pH3 ή αμμώνιο υδροξείδιο σε pH 13. Το φιλμ οξειδίου μπορεί να διαλυθεί στα περισσότερα ισχυρά οξέα και βάσεις, οπότε η διάβρωση του αλουμινίου θα είναι ταχεία.

Όπως συμβαίνει με όλα τα κοινά αρχιτεκτονικά και δομικά στοιχεία, το αλουμίνιο θα διαβρωθεί υπό ορισμένες συνθήκες. Αυτό είναι πιο πιθανό να συμβεί όταν επιλέγεται λάθος κράμα για έργα ή εφαρμογές. Για να έχετε καλά αποτελέσματα με το αλουμίνιο, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τα ακόλουθα:

τις συνθήκες υπό τις οποίες θα συμβεί διάβρωση

τη μορφή που θα πάρει η διάβρωση

ο ρυθμός διάβρωσης

τυχόν προληπτικά μέτρα που μπορούν να ληφθούν

Σκουριάζει το αλουμίνιο; Είναι το αλουμίνιο ανθεκτικό στη σκουριά;

Η σκουριά είναι μια μορφή διάβρωσης που είναι ειδική για το σίδηρο και τον χάλυβα (επειδή περιέχει σίδηρο). Στην πραγματικότητα, η σκουριά είναι η κοινή ονομασία για το οξείδιο του σιδήρου, όταν ο σίδηρος ή ο χάλυβας συνδέονται με το οξυγόνο και υφίστανται οξείδωση. Επομένως, το αλουμίνιο δεν μπορεί να σκουριάσει.

Σκουριάζει το κράμα αλουμινίου;

Το αλουμίνιο και τα κράματά του είναι ανθεκτικά στη διάβρωση. Αν και το αλουμίνιο είναι φυσικά ελαστικό, η αντίστασή του μειώνεται με την προσθήκη περισσότερων κραμάτων. Η αντίσταση του αλουμινίου στη διάβρωση οφείλεται στην οξείδωση. Όταν νέες επιφάνειες αλουμινίου έρχονται σε επαφή με αέρα ή άλλους οξειδωτικούς παράγοντες, σχηματίζεται ένα λεπτό, σκληρό φιλμ οξειδίου του αλουμινίου, προστατεύοντάς το από τη διάβρωση. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το αλουμίνιο δεν είναι εντελώς απρόσβλητο στη διάβρωση και μπορεί να διαβρωθεί υπό ορισμένες συνθήκες.

Ποια κράματα έχουν την καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση;

1χχχ

Κράμα 1100: Το αλουμίνιο 1100 είναι εμπορικά καθαρό αλουμίνιο. Έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και είναι κοινό στη χημική βιομηχανία και στη βιομηχανία επεξεργασίας τροφίμων. Κατά τα άλλα, είναι ένα μαλακό και όλκιμο μέταλλο με εξαιρετική εργασιμότητα. Θα βρείτε το alloy 1100 συχνά σε εφαρμογές που απαιτούν διαμόρφωση. Μπορεί να συγκολληθεί με οποιαδήποτε μέθοδο, αλλά είναι μη θερμικά επεξεργάσιμο.

3χχχ

Κράμα 3003: Το κράμα 3003 είναι το πιο κοινό από τα κράματα αλουμινίου. Είναι καθαρό αλουμίνιο εμπορικής ποιότητας με 20 τοις εκατό ενίσχυση της αντοχής χάρη στην προσθήκη μαγγανίου και χαλκού. Έχει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, εργασιμότητα και μπορεί να συγκολληθεί ή να συγκολληθεί, να τραβήξει ή να περιστραφεί.

5χχχ

Κράμα 5052:Το 5052 είναι επίσης ένα πολύ δημοφιλές κράμα επειδή έχει την υψηλότερη αντοχή από οποιαδήποτε από τις μη θερμικά επεξεργάσιμες ποιότητες. Είναι ιδιαίτερα κοινό σε θαλάσσιες και αλμυρές ατμόσφαιρες λόγω της αντοχής του στη διάβρωση. Έχει εξαιρετική εργασιμότητα και τραβιέται εύκολα ή διαμορφώνεται σε πολύπλοκα σχήματα.

6χ

Κράμα 6061:Το 6061 είναι το πιο ευέλικτο από τα θερμικά επεξεργασμένα κράματα, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής στη διάβρωση, της εργασιμότητας κατά την ανόπτηση και της ικανότητας συγκόλλησης. Θα βρείτε το κράμα 6061 σε προϊόντα και εφαρμογές που απαιτούν τρίφτη καλής εμφάνισης, καλύτερης αντοχής στη διάβρωση και καλής αντοχής.

Το κράμα 6063: 6063 είναι συνήθως γνωστό ως αρχιτεκτονικό κράμα λόγω της υψηλής εφελκυσμού, του εξαιρετικόυ φινιρίσματος και των ιδιοτήτων του υψηλής αντοχής στη διάβρωση. Θα βρείτε το 6063 σε εσωτερικές και εξωτερικές αρχιτεκτονικές ρυθμίσεις και διακοσμήσεις. Ανοδιώνεται συχνά.

The Aerospace Industry (2xxx & 7xxx)

Στην αεροδιαστημική βιομηχανία, υπάρχει ανάγκη τόσο για υψηλή αντοχή όσο και για υψηλή αντοχή στη διάβρωση. Για το λόγο αυτό, η αεροδιαστημική βιομηχανία περιορίζεται γενικά στις σειρές αλουμινίου 2xxx και 7xxx. Αντιμετωπίζουμε τη μειωμένη αντίσταση στη διάβρωση του κραματοποιημένου αλουμινίου σε αυτές τις σειρές μέσω των επενδύσεων alclad που είναι καθαρό αλουμίνιο και είναι κράμα με το ισχυρότερο κράμα αλουμινίου από κάτω. Το καθαρό αλουμίνιο δίνει στο επίπεδο την αντίσταση στη διάβρωση που χρειάζεται χωρίς να διακυβεύεται η αντοχή του δομικού αλουμινίου.

Alloy 2011: Alloy 2011, αλλιώς γνωστό ως Free Machining Alloy (FMA), είναι γνωστό για την υψηλή μηχανική του αντοχή και την εξαιρετική κατεργασία, γι' αυτό το βλέπετε σε πολύπλοκα και λεπτομερή μέρη. Εάν αυτό το κράμα επεξεργαστεί με υψηλή ταχύτητα, θα παράγει λεπτά τσιπς, αλλά αφαιρούνται εύκολα.

Alloy 2014: Το Alloy 2014 βασίζεται σε χαλκό με πολύ υψηλή αντοχή και εξαιρετική κατεργασία. Θα το βρείτε σε πολλές δομικές αεροδιαστημικές εφαρμογές λόγω της υψηλής αντοχής του στη διάβρωση.

Alloy 2024: Το κράμα 2024 χρησιμοποιείται πολύ συχνά λόγω του συνδυασμού υψηλής αντοχής και εξαιρετικής αντοχής στην κόπωση. Θα το βρείτε όπου τα προϊόντα απαιτούν καλή αναλογία αντοχής προς βάρος. Όμως, η αντοχή του στη διάβρωση είναι αρκετά χαμηλή, επομένως θα το δείτε συχνά είτε με ανοδιωμένη επιφάνεια (δείτε παρακάτω) είτε με Alclad.

Κράμα 7075: Από όλα τα κράματα αλουμινίου, το 7075 είναι ένα από τα κράματα υψηλότερης αντοχής. Όπως και το 2024, έχει εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος και χρησιμοποιείται σε μέρη που θα υποστούν υψηλή καταπόνηση. Το 7075 μπορεί να σχηματιστεί κατά την ανόπτηση και στη συνέχεια να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία εάν χρειάζεται.

Πόσο γρήγορα συμβαίνει η οξείδωση του αλουμινίου;

Η οξείδωση του αλουμινίου συμβαίνει πιο γρήγορα από την οξείδωση του χάλυβα, επειδή το αλουμίνιο έχει ισχυρή συγγένεια με το οξυγόνο. Όταν όλα τα άτομα αλουμινίου έχουν συνδεθεί με το οξυγόνο, η διαδικασία οξείδωσης σταματά.