Защо устойчивостта на корозия има значение в алуминиевия прът
Алуминиевата пръчка се използва в структурни опори, машинно обработени фитинги, електрически съединители и крепежни елементи и в много от тези приложения пръчката трябва да оцелее години на излагане на влага, химикали или солен въздух. Алуминият е присъщо устойчив на корозия, тъй като тънък, плътен оксиден филм се образува моментално върху свежа повърхност и блокира по-нататъшно нападение. Тази естествена защита може да бъде отслабена или подсилена от химическия състав на сплавта и от това как е подготвена повърхността, поради което две пръчки с еднакъв размер могат да се държат много различно в една и съща среда.
Фактори, които определят устойчивостта на корозия
Съставът на сплавта е първият фактор. Класове чист алуминий, като серията 1xxx, предлагат най-добра обща устойчивост на корозия, докато мед-съдържащите сплави в сериите 2xxx и 7xxx са по-податливи на точкова и галванична атака. Съдържащите магнезий-сплави 5xxx като 5052 и 5083 са специално ценени за устойчивост на солена вода. Повърхностната обработка е вторият фактор: анодирането електрохимично удебелява оксидния слой и може драматично да удължи експлоатационния живот. Третият фактор е самата среда. Хлоридите в морския въздух, киселинните или алкални технологични течности и контактът с по-благородни метали ускоряват корозията и прътът трябва да бъде специфициран с тези условия.
Как анодирането предпазва алуминиевия прът
Анодирането е електрохимичен процес, който създава контролиран оксиден слой върху повърхността на пръта. При типичен процес със сярна киселина от тип II прътът се потапя в баня със сярна киселина от 15-20% при около 20 °C и се обработва под 12-18 V DC, за да се образува слой от 10-25 микрона. Анодният слой е твърд, обикновено 500-800 HV, и запечатването му в гореща вода или никелов ацетат затваря порите, за да заключи защитата от корозия. Анодизираната пръчка 6061 обикновено издържа повече от 1000 часа при тестване със солен спрей по ASTM B117, ниво на производителност, което пръчката без покритие не може да достигне.
Често срещани видове корозия и превенция
Галванична корозия възниква, когато алуминият се свързва с по-благороден метал като стомана или месинг в присъствието на електролит. Това се предотвратява чрез изолиране на металите с изолационни уплътнения, покрития или подходящ избор на крепежни елементи. Питингът се причинява главно от хлориди и се появява като малки локализирани кухини; то се смекчава чрез избор на сплави, съдържащи магнезий или манган-и чрез анодизиране или боядисване на повърхността. Корозията на пукнатините се развива в защитени зони, където се събира застояла влага, така че най-добре се избягва чрез дренажен-дизайн и редовно почистване. Корозионното напукване под напрежение е риск при някои високи-отпуски, поради което престарели отпуски като T73 са определени за критични 7xxx приложения.
Тестване на устойчивост на корозия
Стандартизираните тестове позволяват на купувачите да сравняват пръчки на базата на подобно-за-подобно. ASTM B117 е обичайният тест за неутрален солен спрей, докато ASTM G85 обхваща модифицирани процедури за солен спрей за продукти с покритие. За морски услуги ASTM G44 използва редуващо се потапяне в 3,5% разтвор на натриев хлорид за симулиране на приливни зони. Сплави като 5086 с около 4% магнезий показват нива на корозия под 0,1 mm на година в морска вода и определянето на подходящ тест в поръчката за покупка дава на купувача и доставчика ясен критерий за приемане.
Избор на правилния прът за околната среда
За крайбрежни и офшорни конструкции изберете сплав 5xxx като 5052 или 5083 и посочете анодизирано или боядисано покритие, ако повърхността ще бъде в пряк контакт със солена вода. За химическа обработка сплавите 1xxx и 3xxx са устойчиви на много леки киселини и основи и се поддържат лесно чисти. За приложения с висока - якост, където корозията е второстепенна грижа, 6061-T6 с анодиране предлага практичен баланс, докато 7075 трябва да се използва само при прекомерни температури и със защитно покритие във влажна среда. Потвърждаването на сплавта, температурата, покритието и стандарта за изпитване на етапа на поръчка предотвратява скъпи повреди на място по-късно.
Често задавани въпроси
В: Чистият алуминиев прът корозира ли в солена вода?
Да, с течение на времето: 1050 и 1060 питинг се появяват в хлоридни среди, защото защитният оксид е локално атакуван. За морска служба вместо това са посочени 5083, 5052 или анодизиран 6061.
В: Колко време издържа анодизиран алуминиев прът на открито?
Със запечатан аноден филм от 20 до 25 микрона, 15 до 30 години в зависимост от околната среда. Промишлените и крайбрежните обекти се нуждаят от по-дебел филм и редовно измиване.
В: Може ли алуминиевата пръчка да корозира при контакт със стомана?
Да, галванична корозия: в електролит двойката стомана и алуминий корозира алуминия близо до съединението. Изолирайте металите с шайби, боя или анодиране, за да предотвратите контакт.
Въпрос: Коя алуминиева сплав има най-добра устойчивост на корозия?
5083, 5052 и 6061 от фамилиите 5xxx и 6xxx, заедно с чистия 1060, предлагат най-добрата обща и морска устойчивост. 5083 е еталонът за обслужване на морска вода.
В: Може ли да се предотврати питинг корозия върху алуминиев прът?
Не е изцяло в хлориди, но може да се контролира: изберете сплав 5xxx, дръжте повърхността анодизирана или боядисана, избягвайте галванични двойки и изплакнете морските части с прясна вода.
Въпрос: Как pH влияе върху устойчивостта на корозия на алуминиевия прът?
Алуминият разчита на пасивен оксиден филм, който е стабилен приблизително между pH 4 и pH 9. Извън този прозорец филмът се разпада и амфотерният метал корозира бързо, така че силните киселини и силните основи атакуват алуминиевия прът, въпреки че той се представя добре в неутрална прясна вода и атмосфера.