ALUMIINIUMOKSÜDEERIMINE: KAS ALUMIINIUM ROOSTEEB?

Kui korrosioonikindel on alumiinium? Kas alumiinium on korrosioonikindel?

Üldiselt on alumiiniumil ja selle sulamitel suurepärane korrosioonikindlus. Looduslikus olekus alumiiniumil, kaubanduslikult puhtal või 1xxx alumiiniumil, on parim korrosioonikindlus, kuid see kvaliteet on ohus, kuna lisatakse sulameid, eriti vaske ja rauda, ​​aga ka magneesiumi või tsinki. Allpool on loetletud legeerelemendid, mida kasutatakse enamiku kaubanduslike alumiiniumisulamirühmade soovitud omaduste saavutamiseks.

Need elemendid, mis on lisatud väikestes protsentides, lisatakse metallile soovitud tugevuse, plastilisuse, keevitatavuse, töödeldavuse, korrosioonikindluse ja muude omaduste saamiseks. Kuna erinevate sulamirühmade omaduste muutused on teatud määral prognoositavad, kasutatakse neid tavaliselt erinevatel turgudel. Selle ajaveebipostituse puhul käsitleme peamiselt korrosioonikindlust, kuid sulami kasuks otsustamisel ei tohiks ühtegi omadust eraldi käsitleda.

Milline on seos alumiiniumi oksüdatsiooni ja korrosioonikindluse vahel?

Paradoksaalselt on alumiiniumi oksüdatsioon selle korrosioonikindluse keskne osa. Alumiiniumil on väga kõrge afiinsus hapniku suhtes. Kui uut alumiiniumpinda eksponeeritakse õhu või mõne muu oksüdeeriva aine juuresolekul, tekib sellel kiiresti õhuke kõva alumiiniumoksiidi kile (või hüdraatunud oksiid mitteseisvas vees). Just see alumiiniumi oksüdatsioon muudab alumiiniumi nii korrosioonikindlaks.

See kile on keemiliselt suhteliselt inertne. Alumiiniumi korrosioonikindlus sõltub selle alumiiniumi või hüdraatoksiidi pinnakihi passiivsusest. Kui see pinnakile lahustub, tekib korrosioon; kui kile saab lokaalseid kahjustusi ja iseparanemist ei saa toimuda, järgneb lokaalne korrosioon.

See pinnakile on üldiselt stabiilne pH vahemikus umbes 4,5 kuni 8. Kile võib püsida stabiilsena ka muudel juhtudel, olenevalt keskkonnast, näiteks lämmastikhape pH väärtusel 0, jää-äädikhape pH väärtusel 3 või ammoonium hüdroksiid pH 13 juures. Oksiidkile võib lahustuda enamikus tugevates hapetes ja alustes, sel juhul on alumiiniumi korrosioon kiire.

Nagu kõik tavalised arhitektuurilised ja konstruktsioonilised, korrodeerub alumiinium teatud tingimustel. See juhtub tõenäolisemalt, kui projektide või rakenduste jaoks valitakse vale sulam. Alumiiniumiga heade tulemuste saamiseks on oluline teada järgmist.

tingimused, mille korral korrosioon tekib

vormi, mille korrosioon võtab

korrosiooni kiirus

mis tahes ennetusmeetmeid, mida saab võtta

Kas alumiinium roostetab? Kas alumiinium on roostekindel?

Roostetamine on korrosiooni vorm, mis on omane rauale ja terasele (kuna see sisaldab rauda). Tegelikult on rooste raudoksiidi üldnimetus, kui raud või teras seostub hapnikuga ja läbib oksüdatsiooni. Seetõttu ei saa alumiinium roostetada.

Kas alumiiniumsulam roostetab?

Alumiinium ja selle sulamid on korrosioonikindlad. Kuigi alumiinium on loomulikult elastne, väheneb selle vastupidavus sulamite lisamisel. Alumiiniumi vastupidavus korrosioonile on tingitud oksüdatsioonist. Kui uued alumiiniumpinnad puutuvad kokku õhu või muude oksüdeerivate ainetega, tekib õhuke kõva alumiiniumoksiidi kile, mis kaitseb seda korrosiooni eest. Siiski on oluline märkida, et alumiinium ei ole korrosiooni suhtes täielikult immuunne ja võib teatud tingimustel korrodeeruda.

Millistel sulamitel on parim korrosioonikindlus?

1xxx

Sulam 1100: Alumiiniumi klass 1100 on kaubanduslikult puhas alumiinium. Sellel on suurepärane korrosioonikindlus ja see on levinud keemia- ja toiduainetööstuses. Muidu on tegemist pehme ja plastilise, suurepärase töödeldavusega metalliga. Sulamit 1100 leiate sageli vormimist nõudvates rakendustes. Seda saab keevitada mis tahes meetodiga, kuid see ei ole kuumtöödeldud.

3xxx

Sulam 3003: sulam 3003 on alumiiniumisulamitest kõige levinum. See on puhas kaubandusliku kvaliteediga alumiinium, mille tugevus on tänu mangaani ja vase lisamisele 20 protsenti suurem. Sellel on ka suurepärane korrosioonikindlus, töödeldavus ning seda saab keevitada või jootma, tõmmata või kedrata.

5xxx

sulam 5052:5052 on ka väga populaarne sulam, kuna sellel on kuumtöödeldamatutest klassidest kõrgeim tugevus. See on korrosioonikindluse tõttu eriti levinud mere- ja merekeskkonnas. Sellel on suurepärane töödeldavus ja seda on lihtne joonistada või keerukateks kujunditeks vormida.

6xxx

sulam 6061:6061 on kuumtöödeldavatest sulamitest kõige mitmekülgsem, sealhulgas korrosioonikindlus, töödeldavus lõõmutamisel ja keevitatavus. Leiate sulami 6061 toodetest ja rakendustest, mis nõuavad head välimust, paremat korrosioonikindlust ja head tugevust.

Sulam 6063: 6063 on tavaliselt tuntud kui arhitektuurne sulam selle suure tõmbetugevuse, suurepärase viimistluse ja kõrgete korrosioonikindlate omaduste tõttu. 6063 leiate nii sise- kui ka välisarhitektuuri seadetest ja viimistlustest. See on sageli anodeeritud.

Lennundustööstus (2xxx ja 7xxx)

Lennundustööstuses on vaja nii suurt tugevust kui ka suurt korrosioonikindlust. Sel põhjusel piirdub kosmosetööstus üldiselt 2xxx ja 7xxx alumiiniumi seeriatega. Nende seeriate legeeritud alumiiniumi vähendatud korrosioonikindluse saavutame läbi leegitatud vooderdiste, mis on puhas alumiinium ja legeeritud tugevama alumiiniumisulamiga. Puhas alumiinium annab tasapinnale vajaliku korrosioonikindluse, ilma et see kahjustaks konstruktsioonalumiiniumi tugevust.

Alloy 2011: Alloy 2011, muidu tuntud kui Free Machining Alloy (FMA), on tuntud oma suure mehaanilise tugevuse ja suurepärase töötluse poolest, mistõttu näete seda keerukates ja üksikasjalikes osades. Kui seda sulamit töödeldakse suurel kiirusel, tekivad sellest peened laastud, kuid need on kergesti eemaldatavad.

Alloy 2014: Alloy 2014 on väga suure tugevusega ja suurepärase töötlusega vasepõhine. Selle kõrge korrosioonikindluse tõttu leiate selle paljudes konstruktsioonilistes kosmoserakendustes.

Sulam 2024: sulamit 2024 kasutatakse väga sageli, kuna selles on kombineeritud kõrge tugevus ja suurepärane väsimuskindlus. Leiate selle kõikjal, kus tooted nõuavad head tugevuse ja kaalu suhet. Kuid selle korrosioonikindlus on üsna madal, nii et sageli näete seda kas anodeeritud pinnaga (vt allpool) või Alcladiga.

Sulam 7075: kõigist alumiiniumisulamitest on 7075 üks tugevaima tugevusega sulameid. Nagu 2024. aastal, on sellel suurepärane tugevuse ja kaalu suhe ning seda kasutatakse osades, mis kannatavad suure pinge all. 7075 saab moodustada lõõmutamisel ja seejärel vajadusel kuumtöötlemisel.

Kui kiiresti alumiiniumi oksüdeerumine toimub?

Alumiiniumi oksüdatsioon toimub kiiremini kui terase oksüdatsioon, kuna alumiiniumil on tugev afiinsus hapniku suhtes. Kui kõik alumiiniumi aatomid on hapnikuga seotud, peatub oksüdatsiooniprotsess.