Алуминијумска фолија и лим отпорни су на корозију јер се компактни оксидни филм дебљине неколико нанометара -формира у року од неколико милисекунди након излагања ваздуху. Тај -филм који се само обнавља објашњава зашто гола фолија преживљава године рада у затвореном простору, а његове границе објашњавају зашто исти материјал брзо пропада на отвореном или у хемијским постројењима. Разумевање електрохемијске основе чини избор елоксирања, премаза или дизајна спојева далеко предвидљивијим.
Зашто алуминијум кородира: електрохемијска основа
У галванској серији алуминијум је јако анодичан и негативнији је од већине структуралних метала, осим магнезијума и цинка. Када је алуминијум спојен са челиком, нерђајућим челиком или бакром у присуству електролита, алуминијум постаје жртвена анода и племенитији метал покреће његово растварање.
Природни оксид је такође амфотеричан: стабилан је на отприлике пХ 4 до пХ 9 и брзо се раствара у јаким киселинама или алкалијама. Кишница, неутрални детерџенти и већина угљоводоничних уља стога узрокују малу штету, док кисело средство за уклањање каменца или каустично прање могу уклонити баријеру за неколико минута. Свака заштитна мера о којој се говори у наставку или згушњава ову баријеру, хемијски је стабилизује или уклања услове који је покидају.
Како се развијају главни облици корозије
Кварови на фолији, листовима и екструзији прате различите окидаче и треба их раздвојити пре него што се изабере план заштите.
| Облик корозије | Триггер | Где се појављује | Практична противмера |
|---|---|---|---|
| Питтинг | Хлоридни јони продиру у слабе тачке у оксидном филму | Површине фолије, завојница, морска или обална изложеност | Ограничите контакт са хлоридима, наведите елоксиране или обложене површине |
| Интергранулар | Преосетљиве границе зрна у Ал-Мг 5ккк легурама које се држе изнад 65 степени | Заварите зоне{0}}захваћене топлотом и плочу{1}}изложену топлоти | Контролишите топлотну експозицију, изаберите ниску{0}}нарав осетљивости |
| Пукотина | Стагнирајући електролит у празнинама, пХ испод 4 или изнад 9 | Преклопни спојеви, седишта заптивки, интерфејси причвршћивача | Заптивање спојева, избегавање упијајућих заптивки, дизајн за дренажу |
| Галвански | Контакт са племенитијим металом плус електролитски мост | Мешани{0}}метални оквири, причвршћивачи, конзоле | Изолирајте спој, управљајте односом површина, премажите оба метала |
| Пилинг | Сензибилизована микроструктура у комбинацији са ваљаном текстуром | Ваљане или екструдиране ивице дебелих пресека | Контролишите температуру и термичку обраду, запечатите изложене ивице |
Површински инжењеринг за већу отпорност на корозију
Површинска обрада је најдиректнија полуга. Сваки процес испод мења цену, дебљину и изглед другачије, тако да спецификација треба да прати класу изложености, а не обрнуто.
Анодизирањегради слој оксида од 5-150 µм са стубастом структуром пора; заптивање тих пора затвара главни пут хлорида и може се комбиновати са бојењем.
Конверзиони премазисторијски се ослањао на инхибиторе хексавалентног хрома који су давали ефекат-самоизлечења. Пошто је Цр(ВИ) ограничен, превлаке за конверзију тровалентног хрома и хрома-без титанијума или цирконијума су сада нормална спецификација.
Плазма електролитичка оксидацијаствара керамичке превлаке од алуминијума дебљине до отприлике 300 µм са тврдоћом која се приближава 2000 ХВ, погодне тамо где абразија и корозија делују заједно.
Сол{0}}гел премазикористите дисперзије наночестица цирконијума да бисте формирали густу хемијску баријеру која се ковалентно везује за оксид.
Ласерско топљење површинерафинише микроструктуру близу{0}}површине и раствара интерметалне честице које би иначе деловале као места иницијације удубљења.
Правила дизајна која сузбијају галвански напад и напад пукотина
Геометрија често одлучује о перформансама корозије више од избора легуре. Следећа правила су јефтина у фази цртања и скупа за накнадну уградњу.
Изолујте различите метале са диелектричним подлошкама, чаурама или заптивкама; размак од 0,1 мм је довољан да се прекине проводни пут.
Одржавајте однос катоде{0}}на-однос површине аноде конзервативним, испод око 1:100 где се мала алуминијумска компонента сусреће са великом структуром од нерђајућег челика.
Користите жртвоване цинкове аноде или прајмере богате цинком{0}} за потопљене и поморске склопове.
Избегавајте упијајуће заптивке и слепе празнине који држе електролит; обезбедити дренажу тако да влага не може да остане у пукотини.
Напуните спојеве причвршћивача проводљивим заптивачем тако да електролит никада не дође до интерфејса навоја.
Тестирање, квалификација и{0}}надгледање у служби
Лабораторијска квалификација обично почиње неутралним сланим спрејом према АСТМ Б117 или његовом еквиваленту по ИСО 9227, маглом од 5% натријум хлорида која се држи на 35 степени, извештавајући о сатима до прве беле рђе или пликова. Сам солни спреј је средство за скрининг; пун програм додаје електрохемијске и теренске методе.
Спектроскопија електрохемијске импедансе решава отпор баријере и капацитивност премаза путем еквивалентног-уградње кола, откривајући деградацију пре него што напад буде видљив.
Циклична испитивања корозије мењају фазе слане магле, влажности и сушења да би се верније репродуковала стварна услуга него континуирано прскање.
Мерење еволуције водоника квантификује стопе растварања у киселој средини.
Скенирање мапирања Келвин сонде детектује потенцијалне разлике на микро-размери које означавају почетну тачку.
Надгледање на терену користи сонде електричног отпора за губитак метала, сензоре електрохемијске буке за транзијенте топа, низове са више-електрода за мапирање локализованог напада и оптичке{1}} пХ сензоре уграђене у премазе за означавање места дефекта.
Роботско мапирање потенцијала подржава инспекцију великих резервоара и површина пловила без постављања скела.
Усклађивање режима тестирања са реалним окружењем је оно што чини програм корозије кредибилним: хлорид{0}}узорак захтева излагање соли, алкални контакт захтева тестирање урањања, а мешовити{1}}метални склопови захтевају тестове галванске спреге уместо изолованих тестова купона.
Често постављана питања
П: Које легуре алуминијума су најподложније интергрануларној корозији?
Ал-Мг 5ккк легуре су класичан случај. Када се осетљива микроструктура развије на границама зрна после продужене експозиције изнад око 65 степени, границе кородирају првенствено, тако да је за зоне изложене топлоти{4}}плочама и завареним деловима потребна ниска-температура осетљивости.
П: Да ли је елоксирање увек боље од конверзијског премаза?
Не универзално. Анодизација даје дебљу, тврђу и отпорнију на хабање-баријеру, док је превлака за конверзију тања, јефтинија и боље чува отпор електричног контакта, што је важно за путеве уземљења.
П: Зашто тестирање сланог спреја не предвиђа век трајања директно?
Континуирана магла одржава површину влажном и{0}}богатом хлоридима, што повећава-тежину рупице у односу на циклусе сушења, излагање УВ зрачењу и механичка оштећења. Циклични режими и панели за експозицију на терену много боље корелирају са стварном услугом.
П: Како се може контролисати галванска корозија тамо где је изолација немогућа?
Управљајте односом површина тако да алуминијумска анода буде велика у односу на катоду, премажите катодни метал и прихватите контролисано понашање где се анода може заменити у планираним интервалима.
П: Који је најбржи начин да се открије квар премаза на терену?
Спектроскопија електрохемијске импедансе и скенирајуће мапирање Келвинове сонде откривају губитак перформанси баријере пре видљиве корозије, а сонде електричне отпорности дају континуирани тренд{0}}губитка метала на критичним средствима.
П: Да ли дебљи слој оксида гарантује дужи животни век?
Само ако остане нетакнут и запечаћен. Незапечаћене поре, оштећења при машинској обради и оштре ивице стварају места иницијације, тако да су заштита ивица и дисциплина руковања важни колико и номинална дебљина премаза.
