알루미늄 합금 부식의 원인과 보호 조치

알루미늄합금 부식현황

우수한 성능을 지닌 금속재료로서, 알루미늄 합금은 조선, 고속열차 등 다양한 분야에서 널리 사용되어 왔습니다.. 하지만, 알루미늄 합금은 다양한 환경에서 심각한 부식 문제에 직면해 있습니다..

건조한 대기 환경에서, 알루미늄 합금 표면의 부동태 피막은 안정적이고 파괴되기 쉽지 않습니다.. 하지만, 실외 대기환경에 장기간 노출되면 국부적인 피팅이 발생합니다.. 예를 들어, 먼지 이온이 표면에 침전된 후, 먼지 이온 아래 수막의 금속 표면에 산소 결핍 구역이 형성됩니다., 패시베이션막이 파괴되어 자기 패시베이션 능력이 저하됩니다..

알루미늄 합금 부식

산업적인 분위기 속에서, 보호막이 쉽게 손상되어 내식성이 저하됩니다.. 특히 황산화물 산성비로 오염된 지역에서는, 내식성이 크게 감소합니다., 알루미늄 재질의 전면은 일반적으로 검은색입니다., 흰색 반점이 있는 검정색 또는 검은 반점이 있는 회색.

해양 분위기 속에서, 씨엘- 패시베이션 필름에 강한 파괴적인 영향을 미칩니다.. 해수에서 알루미늄 합금의 수동적 상태는 불안정합니다., 국부 부식이 주요 부식 형태입니다.. 일반적인 국부 부식에는 공식 및 틈새 부식이 포함됩니다.. 순수 알루미늄은 입계 부식을 일으키지 않습니다., 알루미늄 합금은 입계 부식에 더 민감합니다.. 응력 부식은 주로 열처리된 고강도 알루미늄 합금에서 발생합니다., 모두 입계균열형이다.. 알루미늄 합금이 바닷물에 있는 대부분의 금속과 접촉할 때, 그들은 양극이다, 알루미늄의 부식을 가속화할 것입니다.. 완전 침수 지역 또는 조석 범위 지역, 표면 해양 생물 부착은 다른 금속보다 더 심각합니다, 이는 알루미늄 합금의 국부 부식을 악화시킵니다..

다양한 부식 환경에서, 알루미늄 합금의 평균 공식 정도 20 년은 심각하다. 농촌 환경에서, 10~55μm입니다; 도시 환경에서, 100~190μm입니다; 해양 환경에서, 85~260μm입니다. 알루미늄이 강철과 같은 금속과 접촉하는 경우, 구리와 스테인레스 스틸, 갈바닉 부식의 위험이 있습니다..

알루미늄 합금의 부식 문제는 미관에도 영향을 미칠 뿐만 아니라, 또한 강도와 사용 수명도 감소합니다., 심지어 사용 중 안전을 위협하기도 합니다.. 예를 들어, 선박 건조 중, 알루미늄 합금 구조물의 부식으로 인해 선체가 뚫릴 수 있습니다., 선박의 항해 안전에 영향을 미치는; 고속 열차에서, 알루미늄 합금의 부식은 열차의 주행 안정성과 안전성에 영향을 미칠 수 있습니다.. 그러므로, 알루미늄 합금의 부식 문제를 해결하는 것이 중요합니다..

알루미늄 합금 부식의 “천적”

(나) 화학물질에 대한 두려움

알루미늄 합금은 알칼리 등 화학 물질에 매우 민감합니다., 산, 염화물, 부식 반응이 일어나기 쉽습니다.. 알루미늄 합금이 강알칼리성 물질을 만날 때, 수산화나트륨과 같은, 표면의 보호 필름이 파괴됩니다., 그러면 알루미늄이 용해될 것입니다., 산소에 의해 부식되어. 묽은 황산은 또한 알루미늄 합금 표면의 치밀한 보호막을 부식시킵니다.. 화학식은 Al2O₃+3H2SO₄=Al2입니다.(SO₄)₃+3H2O. 게다가, 알루미늄 합금이 가장 두려워하는 부식 중 하나는 염화물입니다.. 알루미늄 합금은 해양 장비 제조에 선호되는 재료이지만, 교량, 자동차, 그리고 배송, 염화물 소금물은 알루미늄 합금에 강한 부식 효과가 있습니다.. 알루미늄 합금 표면이 염화물 염수로 오염된 경우, 염화물 공격으로 인해 인성을 잃고 반복적인 기계적 응력에 의해 쉽게 손상됩니다..

알루미늄 합금 부식의 원인

(II) 열등한 프로필에 대한 우려

비공식 제조업체가 생산한 불순물이 포함된 재활용 알루미늄 프로파일은 알루미늄 합금 부식의 숨겨진 주요 위험입니다.. 알루미늄 합금 문 및 창에 사용되는 알루미늄 프로파일이 일반 제조업체에서 생산되지 않고 국가 표준을 충족하지 않는 경우, 하지만 불순물이 포함된 재활용 알루미늄은 문제가 있는 바다에서 낚시하는 데 사용됩니다., 그런 알루미늄 문과 창문은 녹슬고 부식되기 쉽습니다.. 이 열악한 프로파일은 제조 공정 및 재료 품질에 결함이 있습니다., 표면 산화층이 쉽게 손상됨, 알루미늄 합금에 대한 효과적인 보호를 제공할 수 없습니다., 이로 인해 알루미늄 합금의 녹 및 부식 위험이 증가합니다..

(III) 특수 환경의 위험

해양, 산업 등 특수한 환경에서, 알루미늄 합금은 심각한 부식 문제에 직면해 있습니다.. 해양 환경에서, 알루미늄 합금은 산화되기 쉽습니다., 황화물, 염화물 부식. 해양에서 알루미늄 합금의 부식은 주로 산화 반응과 염화물 이온의 작용으로 인해 발생합니다.. 바닷물의 염화물 이온이 합금 표면에 침투하여 알루미늄 표면과 산화층을 형성합니다.. 하지만, 장기간 노출 시, 염화물 이온은 산화물 층을 파괴합니다, 결과적으로 알루미늄 합금의 부식이 악화됩니다.. 동시에, 황화물은 또한 해양 환경에서 알루미늄 합금의 주요 "천적"입니다.. 황화물은 전자 친화력이 매우 강한 화합물입니다., 알루미늄 합금의 표면을 쉽게 부식시킬 수 있는 물질. 항공 및 우주항공 분야에서는, 로켓에 사용되는 알루미늄 합금 부품을 원격으로 작동할 때, 산소가 부족한 환경, 황화물은 재료 표면에 안정적인 코팅을 형성합니다., 재료의 성능에 심각한 영향을 미침. 산업 환경에서, 특히 황산화물 산성비로 오염된 지역에서는, 알루미늄 합금의 보호막은 쉽게 손상되고 내식성이 저하됩니다.. 알루미늄 재질의 전면은 일반적으로 검정색입니다., 흰색 반점이 있는 검정색 또는 검은 반점이 있는 회색.

알루미늄 합금 부식의 원인

(나) 일반부식 및 국부부식

부식의 출현으로부터, 알루미늄 부식은 일반 부식과 국부 부식으로 나눌 수 있습니다.. 일반 부식은 전체 부식 또는 균일 부식이라고도 합니다., 이는 환경과 접촉하는 재료 표면의 균일한 부식 및 손실을 의미합니다.. 알칼리 용액에서 알루미늄이 부식되는 것은 일반적인 균일 부식입니다., 알칼리 세척과 같은. 부식 결과는 비슷한 비율로 알루미늄 표면이 얇아지고 무게가 감소하는 것입니다.. 그러나 절대적으로 균일한 부식은 존재하지 않습니다., 두께 감소는 장소에 따라 다릅니다..

알루미늄 합금 피팅

국부부식이란 구조물의 특정 범위나 위치에 국한되어 발생하는 부식을 말한다.. 주로 다음과 같은 종류가 있습니다:

1. 피팅: 피팅은 금속 표면의 매우 국소적인 범위 또는 위치에서 발생합니다., 동굴이나 구덩이가 생기고 안쪽으로 확장됨, 심지어 천공을 일으키기도 한다. 알루미늄은 종종 염화물을 함유한 수용액에 움푹 들어가게 됩니다.. 알루미늄의 부식 중에서, 피팅이 가장 일반적입니다, 이는 특정 범위의 알루미늄의 전위와 기판의 전위 사이의 차이로 인해 발생합니다., 또는 알루미늄 기판의 전위와 다른 전위를 가진 불순물의 존재로 인해.

알루미늄 합금 입계 부식

2. 입계 부식: 금속이나 합금의 결정립이나 결정 자체는 크게 부식되지 않은 상태에서 결정립계에 발생하는 선택적 부식의 일종, 재료의 기계적 특성이 급격히 저하됩니다., 구조적 손상이나 사고로 이어지는 경우. 이러한 유형의 부식은 염산 및 고온수에 용해된 고순도 알루미늄에서 발생할 수 있습니다.. 알-Mg, Al-Zn-Mg, AI-Mg-Si, AI-Cu 합금은 입계 부식에 상대적으로 민감합니다.. 입계 부식이 일어나는 이유는 특정 조건에서 결정립계가 매우 활발하기 때문입니다., 결정립계의 불순물과 같은, 또는 결정립계에서 특정 합금 원소의 증가 또는 감소. 다시 말해서, 나머지 알루미늄과 전기 음성인 결정립 경계에는 얇은 층이 있어야 합니다., 그리고 그것이 먼저 부식된다.

3. 갈바니 부식: 알루미늄과 같이 상대적으로 활성이 높은 금속인 경우 (양극) 동일한 환경에서 덜 활동적인 금속에 닿거나 도체로 연결됨, 갈바닉 쌍이 형성되고 전류가 흐른다., 갈바닉 부식으로 이어지는. 알루미늄의 자연 잠재력은 부정적입니다.. 알루미늄이 다른 금속과 접촉할 때, 알루미늄은 항상 양극이다, 부식이 가속화됩니다.. 거의 모든 알루미늄 및 알루미늄 합금은 갈바니 부식을 피하기가 어렵습니다.. 접촉하는 두 금속의 전위차가 클 때, 갈바니 부식이 더 분명합니다. 갈바니 부식에, 면적 요소가 매우 중요합니다., 큰 음극과 작은 양극은 가장 불리한 조합입니다..

알루미늄 합금 갈바니 부식

4. 틈새 부식: 같거나 다른 금속이 서로 닿을 때, 또는 금속과 비금속이 서로 접촉하는 경우, 틈이 생길 것이다, 틈새나 그 부근에 부식이 발생하게 됩니다.. 틈새 외부에는 부식이 없습니다., 이는 틈에 산소가 부족하여 발생합니다., 이때 농도셀이 형성되기 때문에. 틈새부식은 합금의 종류와 거의 관련이 없습니다., 내식성이 매우 뛰어난 합금도 발생합니다.. 틈새 상단의 산성 환경이 부식의 원동력입니다.. 퇴적물 아래의 부식 유형입니다. (규모). 표면의 모르타르 아래 부식 6063 합금 건축 알루미늄 프로파일은 스케일에 따른 매우 일반적인 유형의 틈새 부식입니다..

5. 응력 부식 균열: 인장응력과 특수부식성 매체의 공존으로 인한 부식균열. 응력은 금속 내부의 외부 응력이거나 잔류 응력일 수 있습니다.. 후자는 가공 및 제조 과정에서 변형에 의해 형성될 수 있습니다., 또는 담금질 중 급격한 온도 변화로 인해, 또는 내부 구조의 변화로 인한 부피 변화에 의해. 리벳팅으로 인한 스트레스, 탈당, 압입식, 수축 피팅도 잔류 응력입니다.. 금속 표면의 인장 응력이 항복 강도 Rpo.2에 도달할 때, 응력 부식 균열이 발생합니다. 그것이든 7000 시리즈 알루미늄 합금 두꺼운 판 또는 2000 시리즈, 담금질하는 동안 잔류 응력이 형성됩니다.. 항공기 부품 가공 중 변형을 방지하거나 심지어 부품 안으로 들어가는 것을 방지하려면 노화 처리 전에 사전 스트레칭을 통해 제거해야 합니다..

응력 부식 균열

6. 층상 부식: 이러한 부식을 박리라고도 합니다., 벗겨짐, 층상 부식, 간단히 필링이라고 할 수 있어요. 이것은 부식 형태의 특별한 유형입니다. 2000 시리즈, 5000 시리즈, 6000 시리즈, 그리고 7000 시리즈 합금. 이는 압출 재료에서 더 일반적입니다.. 일단 나타나면, 운모처럼 층층이 벗겨질 수 있어요.

층류 부식

7. 사상 부식: 벌레 모양으로 피막 아래에서 발생하는 부피막 부식입니다.. 이 필름은 페인트 필름이나 다른 레이어일 수 있습니다.. 일반적으로 양극산화막 아래에서는 발생하지 않습니다.. Filiform 부식은 합금 구성과 관련이 있습니다, 코팅 전처리, 환경적 요인. 환경 요인에는 습도가 포함됩니다., 온도, 염화물, 등.

사상 부식

(II) 영향요인 분석

알루미늄 합금 부식에 영향을 미치는 요인은 주로 환경입니다., 야금과 스트레스.

• 1. 환경적 요인: 알루미늄 합금의 응력 부식에 영향을 미치는 환경 요인에는 주로 이온 유형이 포함됩니다., 이온 농도, 용액 pH, 산소 및 기타 가스, 부식 억제제, 주변 온도, 주변 압력, 등. 예를 들어, 다양한 대기 환경에서, 2A12 및 7A04 알루미늄 합금의 응력 부식 민감도가 다릅니다., 해양 환경에서 더 민감합니다.. 해양 환경에는 다량의 염분이 포함되어 있습니다., 그리고 Cl- 알루미늄 합금 표면의 보호 필름을 관통하여 내부로 들어갑니다., 부식을 일으키다. HNO3 용액의 질량 농도가 다음 사이일 때 20% 그리고 40%, 알루미늄 합금의 부식이 심해집니다., 알루미늄 합금의 부식 속도는 농도가 약 35%. 농축된 HNO3 용액, 알루미늄 합금의 응력 부식은 분명하지 않습니다, 알루미늄합금 표면에 치밀한 산화피막이 형성되어 있기 때문에, 이는 HNO3의 추가 부식을 방지합니다..
• 2. 야금학적 요인: 야금학적 요인에는 주로 주조 방법이 포함됩니다., 가공방법 및 열처리. 다양한 금속학적 요인에 따라 알루미늄 합금 표면 필름의 유형이 변경됩니다., 알루미늄 합금 내부 조직의 변화와 결정 구조의 변화를 유발합니다., 따라서 알루미늄 합금의 전기화학적 거동과 기계적 거동에 영향을 미칩니다., 알루미늄 합금의 응력 부식 민감도가 달라짐. 예를 들어, 음극 분극은 알루미늄 합금의 응력 부식 민감도를 증가시킵니다., 마찰 교반 용접의 응력 부식 민감도는 융합 용접의 응력 부식 민감도보다 낮습니다.. 일반적으로 적절하게 치료된다고 생각됩니다. 6061-T6 그리고 3004 알루미늄 합금에는 SCC가 없습니다..
• 3. 스트레스 요인: 스트레스 요인에는 주로 부하 유형이 포함됩니다., 부하 크기, 로딩 방향, 로딩 속도, 등. SCC에 관한 한, 응력 방향은 결정립 경계에 수직이어야 분리될 수 있습니다.. 응력 부식 발생의 주요 요인 중 하나는 응력입니다.. 스트레스 효과가 다르면 효과도 달라집니다. 교대 응력과 환경이 함께 작용하여 부식 피로를 생성합니다., 이는 일반적으로 고정 응력으로 인한 응력 부식 균열과 크게 다릅니다.. 대개, 부식 피로는 응력 부식보다 더 심각한 결과를 초래합니다. 게다가, 다양한 로딩 속도는 알루미늄 합금 응력 부식의 민감도에도 영향을 미칩니다..

알루미늄 합금 보호 방법

(나) 재료의 내식성 향상

합리적인 조성과 열처리 공정을 선택하는 것은 알루미늄 합금의 내식성을 향상시키는 중요한 방법입니다.. 예를 들어, 구리와 같은 일부 부식 방지 요소, 마그네슘, 아연, 등. 알루미늄 합금에 첨가하여 내식성 합금을 형성할 수 있습니다.. 이러한 요소는 알루미늄 합금의 내식성을 향상시키고 열악한 환경에서 안정성을 향상시킬 수 있습니다.. 동시에, 합리적인 열처리 공정은 알루미늄 합금의 내부 조직과 결정 구조를 변화시킬 수 있습니다, 그로 인해 내식성이 향상됩니다.. 예를 들어, 용액처리 및 시효처리를 통해, 알루미늄 합금의 강화 단계가 고르게 분포될 수 있습니다., 내식성 향상.

알루미늄 합금 부식 방지

(II) 표면처리 전략

• 1. 아노다이징: 아노다이징(Anodizing)은 알루미늄 합금 표면에 두꺼운 산화피막을 형성하는 방법이다., 알루미늄 합금의 내식성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.. 양극 산화 공정은 내식성을 더욱 향상시키기 위해 공정 매개변수를 제어함으로써 산화막의 두께와 품질을 조정할 수 있습니다..
• 2. 그림: 도장은 알루미늄 합금의 표면에 보호막을 형성하여 알루미늄 합금이 외부 환경과 접촉하는 것을 방지할 수 있는 일반적인 표면 처리 방법입니다., 그로 인해 내식성이 향상됩니다.. 코팅을 선택할 때, 내식성과 접착력이 좋은 코팅을 선택해야 합니다..
• 3. 경질알루미늄 표면에 순수알루미늄을 코팅한 제품: 경질 알루미늄 표면에 순수 알루미늄을 코팅하면 경질 알루미늄의 내식성을 향상시킬 수 있습니다.. 순수한 알루미늄은 공기 중에 치밀한 산화막을 형성합니다., 알루미늄 합금이 외부 환경과 접촉하는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다., 그로 인해 내식성이 향상됩니다..

(III) 방수 및 방진 대책

• 1. 제품 디자인: 제품 설계는 IP 감지 요구 사항을 충족하지 못하는 것을 방지하기 위해 IP 수준을 준수해야 합니다.. 디자인 초기 단계에서는, 알루미늄 쉘이 이상적인 보호 수준을 달성하는 데 필요한 목표를 설정하는 것이 중요합니다..
• 2. 재료 선택: 양극산화 알루미늄을 선택하세요. 알루미늄 합금은 공기와 접촉하면 산화막을 형성합니다., 공기를 차단하는 역할을 할 수 있는. 추후에 다른 관련 프로세스가 진행되는 경우, 산화막의 장점이 강화됩니다.
• 3. 구성 요소 선택: 쉘의 구성 요소 구조에서, 여러 보호 설계 구성 요소를 통해 방수 및 방진 효과를 향상시킬 수 있습니다.. 예를 들어, 씰링 실리콘 링은 고품질 씰링 성능을 가지고 있습니다., 인장 저항, 코로나 저항, 아크 저항, 가는곳마다 온도 저항, 그리고 좋은 전기 절연 성능.
• 4. 반복적인 테스트: 생산된 방수 외피는 사회적으로 인정받는 자격을 획득하기 위해 관련 표준에 따라 테스트를 거쳐야 합니다.. Yonggu L/M 시리즈 방수 알루미늄 하우징은 Shenzhen Bureau Veritas International Testing Group으로부터 IP68 인증 인증을 획득했습니다. (현재 침수에 완전히 적합한 것으로 테스트되었습니다. 1.5 30분 동안 물 미터).

(IV) 음극 보호 기술

음극보호는 보호된 금속에 전자를 공급하여 음극으로 만들어 금속 부식을 방지하는 방식입니다.. 알루미늄 합금 보호, 희생 양극 보호는 일반적으로 사용되는 음극 보호 방법입니다.. 희생 양극은 일반적으로 아연과 같은 금속을 사용합니다., 마그네슘, 그리고 알루미늄. 이 금속은 알루미늄 합금보다 음전위가 더 높습니다.. 이들은 부식 셀의 양극으로 우선적으로 용해됩니다., 전자를 방출하다, 보호된 알루미늄 합금으로 흘러가게 됩니다., 그것을 음극으로 만드는 것, 이를 통해 알루미늄 합금 부식을 방지합니다.. 예를 들어, 해양 환경에서, 선박의 금속 구조는 부식되기 쉽습니다., 알루미늄 합금 희생 양극은 선박의 수명을 효과적으로 연장할 수 있습니다.. 해양 플랫폼, 해저 파이프라인 등 대형 해양공학 구조물은 오랫동안 해수 및 해양 대기 환경에 놓여 있습니다., 알루미늄 합금 희생 양극은 안정적인 음극 보호 기능도 제공할 수 있습니다..

(V) 아연 인산염 처리 방법

아연 인산염 처리는 알루미늄 합금 표면에 인산염 피막을 형성하는 방법입니다., 알루미늄 합금의 내식성을 향상시킬 수 있습니다.. 아연 인산염 처리 공정에는 탈지가 포함됩니다., 녹 제거, 알칼리성 에칭, 산성 에칭, 인산염 처리, 세탁 및 건조. 인산염 처리 과정에서, 알루미늄 합금의 표면은 인산이수소아연과 반응합니다., 질산염, 인산염 피막을 형성하기 위한 인산염 용액의 인산 및 기타 성분. 이 인산염 피막은 내식성과 접착력이 우수합니다., 알루미늄 합금 부식을 효과적으로 방지할 수 있습니다.. 예를 들어, 알루미늄 합금 섀시의 표면 보호, 아연 인산염 처리를 사용하여 섀시의 내식성과 서비스 수명을 향상시킬 수 있습니다..

요약하다

알루미늄 합금은 현대 산업에서 널리 사용됩니다., 그러나 부식 문제는 성능과 서비스 수명에 심각한 영향을 미칩니다.. 이 기사에서는 천적을 분석합니다., 알루미늄 합금 부식 문제를 해결하기 위한 참고 자료를 제공하는 알루미늄 합금 부식의 원인 및 보호 방법. 재료 내식성 향상, 표면 처리, 방수, 방진 조치를 취하다, 음극 보호 및 아연 인산염 처리 방법을 사용하면 알루미늄 합금 부식을 효과적으로 줄이고 서비스 수명을 연장할 수 있습니다..