چگونه آلومینیوم در برابر خوردگی مقاومت می کند
آلومینیوم در برابر خوردگی مقاومت می کند زیرا یک لایه اکسید نازک-خود ترمیم شونده روی سطح خود ایجاد می کند که فلز را از اکسیژن و رطوبت جدا می کند. پایداری و کیفیت محافظتی این لایه به ترکیب آلیاژ بستگی دارد. عناصری مانند منیزیم لایه را بهبود می بخشد و محافظت قربانی اضافه می کند، در حالی که مس مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد زیرا باعث حمله گالوانیکی می شود. بنابراین انتخاب آلیاژ مناسب مهمترین مرحله در طراحی خدمات خورنده است.
1xxx و 5xxx: بهترین مقاومت طبیعی
سری 1xxx آلومینیوم خالص تجاری، مقاومت در برابر خوردگی استثنایی را در اتمسفر، آب شیرین و بسیاری از محیط های شیمیایی ارائه می دهد. سری 5xxx منیزیم را اضافه می کند که مقاومت را در آب دریا و جو صنعتی بیشتر می کند. آلیاژهایی مانند 5052 و 5083 به عنوان درجه بندی دریایی طبقه بندی می شوند: آنها در برابر آب شور، کلرید و ترک خوردگی استرس بدون حفاظت اضافی مقاومت می کنند، به همین دلیل است که آنها بر کشتی سازی و زیرساخت های ساحلی تسلط دارند.
6061 در محیط های خورنده
6061 ترکیبی از منیزیم و سیلیکون برای استحکام متوسط و مقاومت در برابر خوردگی خوب است. در حالت T6 اغلب آنودایز می شود که عملکرد آن را در سرویس های مرطوب و در معرض مواد شیمیایی بسیار بهبود می بخشد. این به طور گسترده در خطوط لوله، اتصالات دریایی و پروفیل های ساختاری استفاده می شود. آلیاژ هنگام استفاده در محیط‌های غنی از کلرید مانند مناطق پاشش مستقیم باید با پوشش یا آنودایز محافظت شود.
7075 در مقابل 5052
7075 یک آلیاژ مس آلومینیوم-روی-منیزیم- با استحکام بسیار بالا است، اما محتوای مس آن باعث ایجاد حفره در آب شور می‌شود. برای شرایط سخت به روکش آلکلاد، آنودایز یا پوشش‌های آلی نیاز دارد. 5052، در مقابل، ذاتاً بدون عملیات سطحی در برابر خوردگی مقاوم است و در جایی که حفاظت در برابر خوردگی نیاز به استحکام شدید را بیشتر می‌کند، به انتخاب بهتری تبدیل می‌شود.
3003 و نمرات دیگر
3003، یک آلیاژ آلومینیوم{1} منگنز، یک سد اکسید متراکم تشکیل می دهد که در برابر اکسیداسیون در آب شیرین و اسیدهای ملایم مقاومت می کند. در مخازن شیمیایی، سقف سازی و ورق کاری عمومی استفاده می شود و از نظر مکانیکی دوام بیشتری نسبت به آلومینیوم خالص دارد. برای خدمات شدید، آلیاژهای{4}}منیزیم بالا مانند 5086 در سکوهای نفتی دریایی و کارخانه‌های نمک‌زدایی استفاده می‌شوند، زیرا در برابر خوردگی استرس در آب دریا، اغلب در ترکیب با سیستم‌های حفاظت کاتدی، مقاومت می‌کنند.
راهنمای انتخاب
برای مناطق غوطه ور در آب دریا یا پاشش آب، 5083، 5052 یا 5086 را در مزاج های دریایی انتخاب کنید. برای اتمسفرهای صنعتی و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، 3003، 1100 یا 6061-T6 با آندایزینگ کاربردی هستند. از آلیاژهای محافظت نشده 2xxx و 7xxx در محیط های خورنده اجتناب کنید و آلومینیوم را از مس و فولاد در مجموعه ها جدا کنید تا از خوردگی گالوانیکی جلوگیری شود. در مواردی که داده ها اهمیت دارند، مواد را به ASTM B209 یا EN 485 مشخص کنید و اسناد تست خوردگی را درخواست کنید.
سوالات متداول
Q1: مقاوم ترین آلیاژ آلومینیوم در برابر خوردگی کدام است؟
در میان آلیاژهای رایج، گریدهای سری 5xxx مانند 5052، 5083 و 5086 و آلومینیوم خالص 1xxx بهترین مقاومت در برابر خوردگی طبیعی را به ویژه در محیط های دریایی ارائه می دهند.
Q2: آیا آندایز کردن مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد؟
بله. آنودایز کردن لایه اکسید طبیعی را ضخیم می کند و به ویژه روی آلیاژهایی مانند 6061 و 5005 موثر است. فیلم های آندی مهر و موم شده محافظت طولانی مدت در شرایط مرطوب و خورنده خفیف ایجاد می کنند.
Q3: چرا 7075 راحت تر از 5052 خورده می شود؟
7075 حاوی مس است که زوج های گالوانیکی را در ریزساختار تشکیل می دهد و باعث ایجاد حفره می شود. 5052 فاقد مس است، بنابراین لایه اکسیدی آن مکانیسم محافظ غالب باقی می ماند.
Q4: آیا می توان آلومینیوم را با اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ استفاده کرد؟
بله، با انزوای مناسب. از آنجایی که این دو فلز دارای پتانسیل های متفاوتی هستند، برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی آلومینیوم، باید توسط واشرهای عایق و درزگیر از هم جدا شوند.
Q5: کدام آلیاژ باید برای نمای ساختمان ساحلی انتخاب شود؟
5052، 5005 یا 6061 با روکش آنودایز شده یا PVDF با کیفیت بالا، همگی گزینه های ثابت شده ای برای نماهای ساحلی، متعادل کردن مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری و ظاهر هستند.