Alüminyum korozyonu ve büyükbaleler arası korozyon 6000 seri alaşımlar

Alüminyum korozyonu ve büyükbaleler arası korozyon 6000 seri alaşımlar

Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının korozyonu esas olarak çukurlaşmayı içerir, büyük korozyon, Stres korozyonu çatlaması, katmanlı korozyon, vb. Alüminyumun nispeten yüksek korozyon direncine sahip olmasına rağmen, Hangi metal malzeme olursa olsun, korozyon direnci ne kadar yüksek olursa olsun, Kullanım sırasında her zaman az ya da çok korozyon kaybı üretecektir. Alüminyumun yıllık korozyon kaybı yaklaşık 0.5% yıllık alüminyum üretiminin. Burası 6000 serisi alaşım, deforme alüminyum alaşımları arasında en büyük çıktıya sahiptir. Her ne kadar korozyon direnci o kadar iyi olmasa da 1000 diziler, 3000 diziler, ve 5000 seri alüminyum alaşımları, bundan çok daha büyük 2000 serisi ve 7000 seri alüminyum alaşımları. Taneler arası eğilim 6000 seri alaşım da nispeten büyüktür. Burası 6000 serisi alüminyum alaşımı Önemli yapılarda kullanılan malzemeler taneler arası korozyon hassasiyeti açısından değerlendirilmelidir..

Olağan tahmin yöntemine göre, Çin'de korozyonun neden olduğu doğrudan ekonomik kayıplar her yıl yaklaşık olarak 3% GSYH (gayri safi milli hasıla), ve korozyon nedeniyle tüketilen çelik yaklaşık olarak 1/3 yıllık üretimin, hangisi hakkında 1/10 toplam çıktının geri dönüştürülemez olması. Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının korozyon direnci çeliğe göre çok daha yüksektir, ve korozyon kaybı çeliğinkinden çok daha küçüktür. İçinde 2020, Çin'in birincil alüminyum üretimi 37.3 milyon ton. Bu tahmine göre, alüminyumun korozyon kaybı yaklaşık 186,500 ton.

Alüminyum korozyonunun sınıflandırılması

Korozyonun morfolojisinden, alüminyum korozyonu kapsamlı korozyon ve yerel korozyon olarak ikiye ayrılabilir. İlkine aynı zamanda düzgün korozyon da denir., genel korozyon olarak da bilinir, malzemenin çevreyle temas halindeki yüzeyinin düzgün bir şekilde korozyona uğraması ve kaybolması anlamına gelir. Alüminyumun alkali çözeltideki korozyonu tipik bir tekdüze korozyondur., alkali yıkama gibi. Korozyon sonucu alüminyum yüzeyin yaklaşık aynı oranda incelmesi ve ağırlığın azalmasıdır.. Yine de, mutlak tekdüze korozyonun mevcut olmadığı belirtilmelidir., ve kalınlığın azalması yerden yere değişir. Lokalize korozyon, bir yapının belirli bir alanı veya kısmı ile sınırlı olan korozyonu ifade eder., ve aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:

1. Çukurlaşma

Çukurlaşma çok lokalize bir alanda veya metal yüzeyin bir kısmında meydana gelir, içe doğru genişleyen ve hatta delinmeye neden olan mağaralara veya çukurlara neden olur. Çukur çapı çukur derinliğinden küçükse, buna çukurlaşma denir; çukur çapı çukur derinliğinden büyükse, buna çukurlaşma denilebilir. Aslında, çukurlaşma ve çukurlaşma arasında kesin bir sınır yoktur. Tipik çukurlaşma korozyonu, alüminyumun klorür içeren sulu bir çözelti içinde olması durumunda meydana gelir.. Alüminyum korozyonu arasında, çukurlaşma en yaygın olanıdır, alüminyumun belirli bir alanının potansiyeli ile matris potansiyeli arasındaki farktan kaynaklanır, veya alüminyum matris potansiyelinden farklı potansiyellere sahip yabancı maddelerin varlığıyla.

Çukurlaşma

2. Taneler arası korozyon

Bu tip korozyon, bir metalin veya alaşımın tanecik sınırında, taneler veya kristaller önemli ölçüde korozyona uğramadığında meydana gelen seçici bir korozyondur., malzemenin mekanik özelliklerinde keskin bir düşüşe neden olacak, yapısal hasara veya kazalara neden olan. Taneler arası korozyonun nedeni belirli koşullar altında tane sınırlarının çok aktif olmasıdır., tane sınırlarındaki yabancı maddeler gibi, veya tane sınırlarında belirli bir alaşım elementinde artış veya azalma, Yani, tanecik sınırları üzerinde alüminyumun geri kalanına elektronegatif olan ince bir alan tabakası bulunmalıdır, ve ilk önce o paslanır. Bu tür korozyon, hidroklorik asit ve yüksek sıcaklıktaki sudaki yüksek saflıkta alüminyumda meydana gelebilir.. AI-ile, Kime-mg-si, Al-Mg, ve Al-Zn-Mg alaşımlarının tümü tanecikler arası korozyona karşı hassastır.

3. Galvanik korozyon

Galvanik korozyon aynı zamanda alüminyumun karakteristik bir korozyon şeklidir.. Daha az aktif bir metal ve alüminyum gibi daha aktif bir metal olduğunda (anot) aynı ortamda veya bir iletken bağlandığında temas halindedir, galvanik bir çift oluşur ve akım akar, galvanik korozyona neden olur. Galvanik korozyona ayrıca bimetalik korozyon veya temas korozyonu da denir.. Alüminyumun doğal potansiyeli çok olumsuzdur. Alüminyum diğer metallerle temas ettiğinde, alüminyum her zaman anot görevi görür, ve korozyon hızlanır. Neredeyse tüm alüminyum ve alüminyum alaşımları galvanik korozyonu önleyemez. Temas halindeki iki metal arasındaki potansiyel farkı ne kadar büyük olursa, galvanik korozyon ne kadar ciddi olursa. Şunu belirtmek gerekir ki galvanik korozyonda, alan faktörü son derece önemlidir, ve büyük bir katot ve küçük bir anot en elverişsiz kombinasyondur.

4. Aralık korozyonu

Aynı veya farklı metaller temas ettiğinde, veya metaller metal olmayanlarla temas ettiğinde, bir çatlak oluşacak, çatlakta veya çevresinde korozyon meydana gelecektir. Çatlak dışında korozyon yoktur, çatlaktaki oksijen eksikliğinden kaynaklanır, çünkü bu zamanda bir konsantrasyon hücresi oluşuyor. Çatlak korozyonunun alaşım türüyle neredeyse hiçbir ilgisi yoktur., ve hatta korozyona çok dayanıklı alaşımlar bile meydana gelebilir. Çatlağın üst kısmındaki asidik ortam korozyonun itici gücüdür, çökelti altında bir tür korozyondur (ölçek). Harç yüzeyindeki korozyon 6063 alaşımlı mimari alüminyum profiller, ölçek altında çok yaygın bir çatlak korozyonudur. Flanş bağlantı yüzeyleri, somun sabitleme yüzeyleri, örtüşen yüzeyler, kaynak gözenekleri, silt, ölçek, safsızlıklar, vb. pas tabakasının altında ve tortu tabakasının metal yüzeyinde çatlak korozyonuna neden olabilir.

5. Gerilmeli korozyon çatlaması

Gerilmeli korozyon çatlaması, çekme gerilimi ve spesifik aşındırıcı ortamın bir arada bulunmasından kaynaklanan korozyon çatlağını ifade eder.. Stres metalin içinde harici veya artık stres olabilir. İkincisi, işleme ve imalat sırasındaki deformasyondan kaynaklanabilir., veya söndürme sırasında şiddetli sıcaklık değişiklikleri nedeniyle, veya iç yapıdaki değişikliklerin neden olduğu hacim değişiklikleri nedeniyle. Perçinlemenin neden olduğu stres, cıvatalama, presleme, ve büzülme bağlantısı da artık gerilimdir. Metal yüzeyindeki çekme gerilimi Rpo.2 akma dayanımına ulaştığında, stres korozyonu çatlaması meydana gelecektir. 2000 serisi ve 7000 serisi alüminyum alaşımlı kalın plakalar söndürme sırasında artık gerilim üretecektir, uçak parçalarının işlenmesi sırasında deformasyonu önlemek ve hatta parçalara dahil etmek için eskitme işleminden önce ön gerdirme yoluyla ortadan kaldırılması gerekenler.

Gerilmeli korozyon çatlaması

6. Katmanlı korozyon

Bu korozyona delaminasyon da denir., cilt temizleme, ve katmanlı korozyon, buna basitçe pul pul dökülme denilebilir. Özel bir korozyon şeklidir. 2000 diziler, 5000 diziler, 6000 diziler, ve 7000 seri alaşımlar. Ekstrüde malzemelerde daha yaygındır. Bir kez meydana geldiğinde, mika gibi katman katman soyulabilir.

7. Filiform korozyon

Bu, alüminyum boya veya diğer kaplamaların altında solucan benzeri bir şekilde gelişebilen bir korozyon türüdür., ancak anodize filmlerin altında bu tür bir korozyona rastlanmamıştır.. Genellikle uçak alüminyum yapılarının ve mimari veya yapısal alüminyum parçaların kaplaması altında meydana gelir.. Filiform korozyon malzeme bileşimi ile ilgilidir, ön kaplama ön işlemi ve çevresel faktörler. Çevresel faktörler sıcaklığa atıfta bulunur, nem, klorürler, vb.

Büyük korozyon 6000 seri alaşımlar

Günümüzde kullanılan deforme alüminyum alaşımları arasında, en yaygın kullanılanları ısıl işlem görmüş ve güçlendirilmiştir 6000 seri alaşımlar, Al-Mg-Si ve Al-Mg-Si-Cu alaşımlarının bir türü olan. İçinde 2018, toplam 706 Yaygın ve nadir alaşımlar Alüminyum Birliği'ne kaydedildi, Inc., hangisinin 6000 serisi alaşımlar en çok sayıdaydı, ile birlikte 126, muhasebe 18%. İnşaat sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadırlar, iyi şekillendirme ve işleme özelliklerine sahip oldukları için yapısal alanlar ve taşıma ekipmanları, orta kuvvet ve mükemmel korozyon direnci. Yine de, alaşım bileşim oranı uygun değilse, veya ısıl işlem parametreleri doğru seçilmemiş, veya işleme ve şekillendirme uygun değil, daha sonra taneler arası korozyon (IGC) Klor içeren bir ortamda meydana gelecektir.

Çoğu durumda, Taneler arası korozyon, az miktarda bakır ve yüksek Si/Mg oranı içeren alaşımlarda meydana gelir.. Genelde, Bakır içeren alaşımların çoğunun bakır içeriği, 0.4%. Sadece 6013, 6113, 6056, ve 6156 kadar yüksek bir bakır içeriğine sahip 1.1%. Al-Mg-Si alaşımlarına bakır eklenmesi alaşımın mekanik özelliklerini iyileştirir. Çalışmalar, yüksek çözünürlüklü taramalı transmisyon elektron mikroskobu ile taneler arası korozyon hassasiyetine sahip alaşımları gözlemlerken,, bakır açısından zengin ayrışma katmanları ve katodik Q fazı çökeltileri sıklıkla bulunur. Q fazı, Cu2Mg8 Si5Al4 moleküler formülüne sahip dördüncül bir intermetalik fazdır.. Tane sınırları boyunca çökelir, çökelti içermeyen bir bölge oluşturmak için bitişik katı çözeltinin anodik çözünmeye uğramasına neden olur.

Büyük korozyon 6000 seri alaşımlar

Taneler arası korozyon hassasiyeti testi

Alüminyum alaşımlarının tanecikler arası korozyon hassasiyetini belirlerken, iki yaygın test yöntemi vardır: saha testi ve hızlandırılmış daldırma testi. Hızlandırılmış testte, korozyonu hızlandırmak için, hidroklorik asit içeren potasyum klorür çözeltisi (.ISO 11846 Yöntem B) veya hidrojen peroksitli potasyum klorür çözeltisi (ASTM G110) sıklıkla kullanılır. Testten sonra, numunenin kesiti metalografik olarak gözlemlenir veya mekanik özellik kaybı ölçülür. ISO11846 hızlandırılmış testinin sonuçları, deniz atmosferi saha testinin sonuçlarıyla oldukça tutarlıdır. Yine de, hızlandırılmış testte, tanecikler arası korozyona duyarlı alüminyum malzeme ciddi korozyona sahiptir (düzgün taneler arası korozyon) numunenin yüzeyine yakın hemen hemen tüm tane sınırlarında, saha testi numunesinin yüzeyi yalnızca sınırlı alanlarda korozyona uğrarken (yerel korozyon). Buna rağmen, hızlandırılmış test hala malzemenin tanecikler arası korozyona sahip olup olmadığını doğru bir şekilde belirleyebilen standart bir yöntemdir.

Otomotiv endüstrisi sıklıkla ISO'yu kullanır 11846 olup olmadığını belirlemek için Yöntem B standardı 6000 serisi alüminyum alaşımı taneler arası korozyona sahiptir. Bu standarda göre test yaparken, ilk önce küçük bir numuneyi daldırın (yüzey alanı <20cm2) asidik bir sodyum klorür çözeltisinde (pH = 1) için oda sıcaklığında 24 Saat, ve ardından korozyon tipini belirlemek için metalografik bir inceleme yapın, çukurlaşma veya taneler arası korozyon. Korozyon nedeniyle hasar gören yüzeyin yüzdesi ve maksimum korozyon derinliği henüz belirlenmemiştir. Son çalışmalar, test sonuçlarının tekrarlanabilirliği üzerinde büyük bir etki yaratmadan test koşullarındaki bazı önemli değişikliklere izin verildiğini göstermiştir.. Özellikle, standart, elektrolit hacminin numune yüzey alanına oranının 5 ml/cm2'den az olmaması gerektiğini şart koşuyor, aksi halde tanecikler arası korozyon oranı üzerinde büyük bir etkisi olacaktır..

Numune yüzeyinde korozyon oluşmasının koşulu katodik bir reaksiyonun olmasıdır. (hidrojen çökeltme ve oksijen azaltma). Test çözeltisinin pH değeri zamanla artar, elektrolit korozyonunu azaltır.

arasında 8 bir dizi deforme olmuş alüminyum alaşımı, en 6000 serisi alaşım bir Al-Mg-Si türüdür (Cu, çinko) alaşım, Taneler arası korozyona en duyarlı alaşımlardan biri, Yani, Bu alaşım serisi, tanecikler arası korozyona karşı oldukça güçlü bir duyarlılığa sahiptir..

Taneler arası korozyon eğilimini test etmek için 6000 seri alaşımlar, En etkili yöntemlerden biri ISO sonrası alkali aşındırma ve ardından dekontaminasyon işlemi yapmaktır. 11846 standart test, ve dekontaminasyon işleminde konsantre nitrik asit çözeltisi kullanılır. Yine de, 50°C-60°C sıcaklıkta ve konsantrasyonunda bir NaOH çözeltisi içinde 2 dakika ila 5 dakika boyunca aşındırma (5-10) ağırlıkça % test sonuçlarını etkileyecektir.

Alkali aşındırma işlemine etkili bir alternatif nitrik asit/hidroflorik asit çözeltisinin kullanılmasıdır., alüminyumu yüzeydeki demir açısından zengin birincil parçacıklardan etkili bir şekilde çıkarabilen. Alüminyum parçacıklarının, lokal mikroskobik katotlar olmaları nedeniyle klorür çözeltilerindeki alüminyum alaşımlarının korozyonunu hızlandırabildiği ve bu parçacıkların aynı zamanda tanecikler arası korozyonun da kaynağı olduğu bilinmektedir. (IGC). Alkali çözeltilerdeki korozyonla karşılaştırıldığında, alaşımlar nitrik asit/florür çözeltilerinde daha yavaş paslanır.

6000 serisi alaşım sadece en yaygın kullanılan değil, en büyük hacimli, en çeşitli (marka) deforme olmuş alüminyum alaşımı, ama aynı zamanda tanecikler arası korozyona karşı en duyarlı olanlardan biridir. Yine de, süreç özellikleri sürece, özellikle ısıl işlem süreci, Üretimde sıkı bir şekilde takip ediliyor, yapı makul bir şekilde tasarlanmıştır, ve prodüksiyon mükemmel, bu korozyon tamamen önlenebilir. Taneler arası korozyon duyarlılığı 6000 serisi alaşımlı yapılar ve parçalar aynı zamanda çalışma ortamlarıyla da yakından ilgilidir., bu nedenle yapıyı tasarlarken tam dikkat gösterilmelidir.