كمادة معدنية ذات أداء متفوق, لقد تم استخدام سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل بناء السفن والقطارات عالية السرعة. لكن, تواجه سبائك الألومنيوم مشاكل تآكل خطيرة في بيئات مختلفة.
في بيئة جوية جافة, فيلم التخميل على سطح سبائك الألومنيوم مستقر وليس من السهل تدميره. لكن, سوف يحدث تأليب محلي إذا تعرض للبيئة الخارجية لفترة طويلة. على سبيل المثال, بعد ترسب أيونات الغبار على السطح, تتشكل منطقة تعاني من نقص الأكسجين على السطح المعدني في طبقة الماء تحت أيونات الغبار, مما أدى إلى تدمير فيلم التخميل وانخفاض قدرة التخميل الذاتي.
في الجو الصناعي, يتلف الفيلم الواقي بسهولة وتنخفض مقاومة التآكل. وخاصة في المناطق الملوثة بالأمطار الحمضية لأكسيد الكبريت, تنخفض مقاومة التآكل بشكل ملحوظ, والجزء الأمامي من مادة الألومنيوم أسود بشكل عام, أسود مع بقع بيضاء أو رمادي مع بقع سوداء.
في الجو البحري, كل- له تأثير مدمر قوي على فيلم التخميل. الحالة السلبية لسبائك الألومنيوم في مياه البحر غير مستقرة, والتآكل المحلي هو شكل التآكل الرئيسي. يشمل التآكل المحلي الشائع تآكل الشقوق والتآكل. الألومنيوم النقي لا ينتج تآكلًا بين الحبيبات, في حين أن سبائك الألومنيوم لديها حساسية أكبر للتآكل الحبيبي. يحدث التآكل الناتج عن الإجهاد بشكل رئيسي في سبائك الألومنيوم عالية القوة المعالجة بالحرارة, وكلها من نوع التكسير الحبيبي. عندما تتلامس سبائك الألومنيوم مع معظم المعادن الموجودة في مياه البحر, هم انوديك, والتي سوف تسرع تآكل الألومنيوم. في منطقة الغمر الكامل أو منطقة نطاق المد والجزر, يعد الحشف الحيوي البحري السطحي أكثر خطورة من المعادن الأخرى, الأمر الذي سيؤدي إلى تفاقم التآكل المحلي لسبائك الألومنيوم.
تحت بيئات التآكل المختلفة, متوسط درجة تأليب سبائك الألومنيوم في 20 سنوات خطيرة. في البيئات الريفية, فمن 10 ~ 55μm; في البيئات الحضرية, هو 100 ~ 190μm; في البيئات البحرية, هو 85 ~ 260μm. عندما يكون الألومنيوم على اتصال مع المعادن مثل الفولاذ, النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ, هناك خطر التآكل الجلفاني.
مشكلة تآكل سبائك الألومنيوم لا تؤثر فقط على جمالياتها, ولكنه يقلل أيضًا من قوته وعمر الخدمة, بل ويهدد سلامته أثناء الاستخدام. على سبيل المثال, في بناء السفن, قد يتسبب تآكل هياكل سبائك الألومنيوم في ثقب الهيكل, مما يؤثر على السلامة الملاحية للسفينة; في القطارات فائقة السرعة, قد يؤثر تآكل سبائك الألومنيوم على استقرار تشغيل القطار وسلامته. لذلك, من الضروري حل مشكلة تآكل سبائك الألومنيوم.
سبائك الألومنيوم حساسة للغاية للمواد الكيميائية مثل القلويات, حامض, وكلوريد, وتكون عرضة لتفاعلات التآكل. عندما تواجه سبائك الألومنيوم مواد قلوية قوية, مثل هيدروكسيد الصوديوم, سيتم تدمير الفيلم الواقي الموجود على سطحه, وسوف يذوب الألمنيوم فيه, وبالتالي يتم تآكلها بواسطة الأكسجين. سيؤدي حمض الكبريتيك المخفف أيضًا إلى تآكل الطبقة الواقية الكثيفة على سطح سبائك الألومنيوم. الصيغة الكيميائية هي Al₂O₃+3H₂SO₄LINKAl₂(SO₄)₃+3H₂O. فضلاً عن ذلك, أحد أكثر أنواع التآكل التي تخاف منها سبائك الألومنيوم هو الكلوريد. على الرغم من أن سبائك الألومنيوم هي المادة المفضلة في صناعة المعدات البحرية, الجسور, السيارات, والسفن, الماء المالح بالكلوريد له تأثير تآكل قوي على سبائك الألومنيوم. عندما يكون سطح سبائك الألومنيوم ملوثا بالمياه المالحة التي تحتوي على كلوريد, سوف تفقد صلابتها بسبب هجوم الكلوريدات وتتلف بسهولة بسبب الإجهاد الميكانيكي المتكرر.
تشكل مقاطع الألمنيوم المعاد تدويرها المحتوية على الشوائب والتي تنتجها الشركات المصنعة غير الرسمية خطرًا خفيًا كبيرًا لتآكل سبائك الألومنيوم. If the aluminum profiles used for aluminum alloy doors and windows are not produced by regular manufacturers and do not meet national standards, but recycled aluminum containing impurities is used to fish in troubled waters, then such aluminum doors and windows are prone to rust and corrosion. This inferior profile has defects in manufacturing process and material quality, and its surface oxide layer is easily damaged, which cannot provide effective protection for aluminum alloy, thereby increasing the risk of rust and corrosion of aluminum alloy.
In special environments such as oceans and industries, aluminum alloys face severe corrosion challenges. In marine environments, aluminum alloys are susceptible to oxidation, sulfide, and chloride corrosion. يرجع تآكل سبائك الألومنيوم في المحيط بشكل رئيسي إلى تفاعلات الأكسدة وعمل أيونات الكلوريد. سوف تخترق أيونات الكلوريد الموجودة في مياه البحر سطح السبيكة وتشكل طبقة أكسيد مع سطح الألومنيوم. لكن, تحت التعرض لفترة طويلة, سوف تدمر أيونات الكلوريد طبقة الأكسيد, مما يؤدي إلى تفاقم تآكل سبائك الألومنيوم. في نفس الوقت, يعد الكبريتيد أيضًا "عدوًا طبيعيًا" رئيسيًا لسبائك الألومنيوم في البيئة البحرية. الكبريتيد مركب ذو ألفة إلكترونية قوية للغاية, والتي يمكن أن تؤدي بسهولة إلى تآكل سطح سبائك الألومنيوم. في مجال الطيران والفضاء, عندما يتم تشغيل أجزاء سبائك الألومنيوم المستخدمة في الصواريخ عن بعد, البيئات الفقيرة بالأكسجين, ستشكل الكبريتيدات طبقة مستقرة على سطح المادة, تؤثر بشكل خطير على أداء المادة. في البيئات الصناعية, وخاصة في المناطق الملوثة بالأمطار الحمضية لأكسيد الكبريت, يتلف الفيلم الواقي من سبائك الألومنيوم بسهولة وتقل مقاومة التآكل. الجزء الأمامي من مواد الألومنيوم أسود بشكل عام, أسود مع بقع بيضاء أو رمادي مع بقع سوداء.
من ظهور التآكل, يمكن تقسيم تآكل الألمنيوم إلى تآكل عام وتآكل محلي. ويسمى التآكل العام أيضًا بالتآكل الشامل أو التآكل الموحد, والذي يشير إلى التآكل الموحد وفقدان سطح المادة الملامسة للبيئة. تآكل الألومنيوم في المحاليل القلوية هو تآكل منتظم شائع, مثل الغسيل القلوي. نتيجة التآكل هي أن سطح الألومنيوم يصبح أرق بمعدل مماثل وينخفض الوزن. لكن التآكل الموحد تماما غير موجود, ويختلف تقليل السماكة في أماكن مختلفة.
يشير التآكل المحلي إلى حدوث تآكل يقتصر على نطاق أو موضع خاص للهيكل. هناك أساسا الأنواع التالية:
1. تأليب: يحدث التنقر في نطاق أو موضع محلي جدًا من السطح المعدني, مما يؤدي إلى ظهور كهوف أو حفر وامتدادها إلى الداخل, وحتى التسبب في ثقب. غالبًا ما يتم حفر الألومنيوم في المحاليل المائية التي تحتوي على الكلوريدات. من بين تآكل الألمنيوم, الحفر هو الأكثر شيوعا, والذي يحدث بسبب الفرق بين إمكانات نطاق معين من الألومنيوم وإمكانات الركيزة, أو من خلال وجود شوائب ذات إمكانات مختلفة عن إمكانات ركيزة الألومنيوم.
2. التآكل الحبيبي: نوع من التآكل الانتقائي يحدث عند الحدود الحبيبية للمعادن أو السبائك عندما لا تتآكل الحبيبات أو البلورات نفسها بشكل كبير, مما سيؤدي إلى انخفاض حاد في الخواص الميكانيكية للمادة, مما يؤدي إلى أضرار هيكلية أو حوادث. يمكن أن يحدث هذا النوع من التآكل في الألومنيوم عالي النقاء في حمض الهيدروكلوريك والماء ذي درجة الحرارة العالية. Al-Mg, آل الزنك ملغ, منظمة العفو الدولية-المغنيسيوم-سي, وسبائك AI-Cu حساسة نسبيًا للتآكل الحبيبي. سبب التآكل بين الحبيبات هو أن حدود الحبوب نشطة للغاية في ظل ظروف معينة, مثل الشوائب الموجودة على حدود الحبوب, أو زيادة أو نقصان في عنصر صناعة السبائك معين عند حدود الحبوب. بعبارة أخرى, يجب أن تكون هناك طبقة رقيقة على حدود الحبوب تكون سالبة كهربيًا بالنسبة لبقية الألومنيوم, ويتآكل أولاً.
3. التآكل الجلفاني: عندما يكون المعدن نشطا نسبيا مثل الألومنيوم (الأنود) يلامس معدنًا أقل نشاطًا في نفس البيئة أو يتم توصيله بواسطة موصل, يتشكل زوج كلفاني ويتدفق التيار, مما يؤدي إلى التآكل الجلفاني. الإمكانات الطبيعية للألمنيوم سلبية. عندما يلامس الألمنيوم معادن أخرى, الألومنيوم هو الأنود دائمًا, ويتم تسريع التآكل. من الصعب تقريبًا تجنب أي سبائك الألومنيوم والألمنيوم من التآكل الجلفاني. عندما يكون فرق الجهد بين المعدنين المتلامسين أكبر, التآكل الجلفاني أكثر وضوحا. في التآكل كلفاني, عامل المنطقة مهم للغاية, والكاثود الكبير والأنود الصغير هما التركيبة الأكثر سلبية.
4. Crevice corrosion: When the same or different metals touch each other, or metal and non-metal touch each other, a gap will be formed, and corrosion will be formed at the gap or its vicinity. There is no corrosion outside the gap, which is caused by the lack of oxygen in the gap, because a concentration cell is formed at this time. Crevice corrosion has almost nothing to do with the type of alloy, and even very corrosion-resistant alloys will occur. The acidic environment at the top of the gap is the driving force of corrosion. It is a type of corrosion under deposits (scale). The corrosion under the mortar on the surface of 6063 alloy architectural aluminum profiles is a very common type of crevice corrosion under scale.
5. تكسير التآكل الإجهاد: تكسير التآكل الناجم عن التعايش بين إجهاد الشد والوسائط المسببة للتآكل الخاصة. يمكن أن يكون الإجهاد إجهادًا خارجيًا أو متبقيًا داخل المعدن. قد يتشكل الأخير عن طريق التشوه أثناء المعالجة والتصنيع, أو عن طريق التغيرات الجذرية في درجات الحرارة أثناء التبريد, أو عن طريق التغيرات في الحجم الناجمة عن التغيرات في البنية الداخلية. الإجهاد الناجم عن التثبيت, انشقاق, تركيب الصحافة, والتقليص المناسب هو أيضًا إجهاد متبقٍ. عندما يصل إجهاد الشد للسطح المعدني إلى قوة الخضوع Rpo.2, سوف يحدث تكسير التآكل الإجهاد. سواء كان الأمر كذلك 7000 سلسلة سبائك الألومنيوم لوحة سميكة أو 2000 مسلسل, سيتم تشكيل الإجهاد المتبقي أثناء التبريد. يجب التخلص منها عن طريق التمدد المسبق قبل معالجة الشيخوخة لتجنب التشوه أو حتى إدخالها إلى الأجزاء أثناء معالجة أجزاء الطائرة.
6. تآكل الطبقات: ويسمى هذا التآكل أيضًا بالتقشير, يتساقط, والتآكل الطبقات, والتي يمكن أن يشار إليها ببساطة باسم التقشير. إنه نوع خاص من أشكال التآكل 2000 مسلسل, 5000 مسلسل, 6000 مسلسل, و 7000 سبائك سلسلة. وهو أكثر شيوعا في المواد المبثوقة. بمجرد ظهوره, يمكن تقشيره طبقة تلو الأخرى مثل الميكا.
7. التآكل الخيطي: وهو عبارة عن تآكل تحت الغشاء يتطور تحت الفيلم على شكل يشبه الدودة. يمكن أن يكون هذا الفيلم عبارة عن طبقة طلاء أو طبقات أخرى. بشكل عام لا يحدث تحت الفيلم المؤكسد. يرتبط التآكل الخيطي بتكوين السبائك, المعالجة المسبقة للطلاء, والعوامل البيئية. العوامل البيئية تشمل الرطوبة, درجة حرارة, كلوريد, إلخ.
العوامل المؤثرة في تآكل سبائك الألومنيوم هي البيئة بشكل أساسي, المعادن والإجهاد.
يعد اختيار التركيبة المعقولة وعملية المعالجة الحرارية طريقة مهمة لتحسين مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم. على سبيل المثال, بعض العناصر المقاومة للتآكل مثل النحاس, المغنيسيوم, الزنك, إلخ. يمكن إضافتها إلى سبائك الألومنيوم لتشكيل سبيكة مقاومة للتآكل. يمكن لهذه العناصر تحسين مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم وتحسين استقرارها في البيئات القاسية. في نفس الوقت, يمكن لعملية المعالجة الحرارية المعقولة أن تغير التنظيم الداخلي والبنية البلورية لسبائك الألومنيوم, وبالتالي تحسين مقاومتها للتآكل. على سبيل المثال, من خلال العلاج بالمحلول وعلاج الشيخوخة, يمكن توزيع مرحلة التقوية في سبائك الألومنيوم بالتساوي, تحسين مقاومتها للتآكل.
الحماية الكاثودية هي طريقة لمنع تآكل المعدن من خلال توفير الإلكترونات للمعدن المحمي لجعله كاثودًا. في حماية سبائك الألومنيوم, حماية الأنود المضحي هي طريقة شائعة الاستخدام للحماية الكاثودية. تستخدم الأنودات المضحية عادةً معادن مثل الزنك, المغنيسيوم, والألومنيوم. هذه المعادن لديها إمكانات سلبية أكثر من سبائك الألومنيوم. ويتم إذابتها بشكل تفضيلي كأنودات في خلايا التآكل, الافراج عن الإلكترونات, والتدفق إلى سبائك الألومنيوم المحمية, جعله الكاثود, وبالتالي منع تآكل سبائك الألومنيوم. على سبيل المثال, في البيئة البحرية, الهيكل المعدني للسفينة عرضة للتآكل, ويمكن للأنود المضحي من سبائك الألومنيوم أن يطيل عمر خدمة السفينة بشكل فعال. توجد الهياكل الهندسية البحرية الكبيرة مثل المنصات البحرية وخطوط الأنابيب البحرية في مياه البحر والبيئات الجوية البحرية لفترة طويلة, ويمكن أيضًا للأنودات المضحية المصنوعة من سبائك الألومنيوم أن توفر لهم حماية كاثودية موثوقة.
فوسفات الزنك هي طريقة لتشكيل طبقة فوسفات على سطح سبائك الألومنيوم, والتي يمكن أن تحسن مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم. تتضمن عملية فوسفات الزنك إزالة الشحوم, إزالة الصدأ, النقش القلوية, النقش الحمضي, الفوسفات, الغسيل والتجفيف. أثناء عملية الفوسفات, يتفاعل سطح سبائك الألومنيوم مع فوسفات هيدروجين الزنك, نترات, حمض الفوسفوريك ومكونات أخرى في محلول الفوسفات لتكوين طبقة فوسفات. يتميز فيلم الفوسفات هذا بمقاومة جيدة للتآكل والالتصاق, ويمكن أن تمنع بشكل فعال تآكل سبائك الألومنيوم. على سبيل المثال, في حماية سطح هيكل سبائك الألومنيوم, يمكن استخدام فوسفات الزنك لتحسين مقاومة التآكل وعمر خدمة الهيكل.
تستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في الصناعة الحديثة, لكن مشاكل التآكل تؤثر بشكل خطير على أدائها وعمر الخدمة. تحلل هذه المقالة الأعداء الطبيعيين, أسباب وطرق الحماية من تآكل سبائك الألومنيوم لتوفير مرجع لحل مشاكل تآكل سبائك الألومنيوم. تحسين مقاومة المواد للتآكل, المعالجة السطحية, اتخاذ تدابير مقاومة للماء والغبار, إن استخدام الحماية الكاثودية وطرق فوسفات الزنك يمكن أن يقلل بشكل فعال من تآكل سبائك الألومنيوم ويطيل عمر الخدمة.
رقم 52, طريق دونغمينغ,
تشنغتشو, حنان, الصين
هاتف:+86-371-66302886
واتس اب:+8618137782032
جيد جدًا. حقا مكتوبة بشكل جيد. يعتقد العديد من المؤلفين ذلك, أن لديهم معرفة موثوقة حول الموضوع الذي يناقشونه, ولكن هذا ليس هو الحال. ومن هنا دهشتي. وأود أن أعرب عن تقديري لجهودكم. سأوصي بالتأكيد بهذا المكان وأزوره هنا كثيرًا, لعرض المقالات الجديدة.
أهلاً, هل تصنع لفائف من الو 1050 في 150 سمك ميكرون, +/-1020 ملم واسعة, قابلية البلل A للطلاء? شكرًا لك