Причины коррозии алюминиевых сплавов и меры ее защиты

1342 Взгляды 2024-10-30 08:39:18

Современное состояние коррозии алюминиевых сплавов

Металлический материал с превосходными характеристиками, Алюминиевый сплав широко используется во многих областях, таких как судостроение и высокоскоростные поезда.. Однако, Алюминиевый сплав сталкивается с серьезными проблемами коррозии в различных средах.

В сухой атмосферной среде, Пассивная пленка на поверхности алюминиевого сплава стабильна и ее нелегко разрушить.. Однако, локальное изъязвление произойдет, если он будет подвергаться воздействию внешней атмосферной среды в течение длительного времени. Например, после осаждения ионов пыли на поверхности, на поверхности металла в пленке воды под ионами пыли формируется зона дефицита кислорода, что приводит к разрушению пассивационной пленки и снижению способности к самопассивации..

Коррозия алюминиевых сплавов

Коррозия алюминиевых сплавов

В индустриальной атмосфере, защитная пленка легко повреждается и снижается коррозионная стойкость. Особенно в районах, загрязненных кислотными дождями оксида серы., коррозионная стойкость значительно снижается, а передняя часть алюминиевого материала обычно черная, черный с белыми пятнами или серый с черными пятнами.

В морской атмосфере, КЛ- оказывает сильное разрушающее воздействие на пассивационную пленку. Пассивное состояние алюминиевого сплава в морской воде нестабильно., и местная коррозия является его основной формой коррозии.. Распространенная местная коррозия включает точечную и щелевую коррозию.. Чистый алюминий не вызывает межкристаллитной коррозии., в то время как алюминиевый сплав имеет большую чувствительность к межкристаллитной коррозии. Коррозия под напряжением в основном возникает в термически обработанных высокопрочных алюминиевых сплавах., и все они типа межкристаллитного растрескивания. Когда алюминиевые сплавы контактируют с большинством металлов в морской воде, они анодные, что ускорит коррозию алюминия. В зоне полного погружения или в зоне прилива., поверхностное морское биообрастание более серьезно, чем у других металлов, что усугубит местную коррозию алюминиевых сплавов.

В различных коррозионных средах, средняя степень питтинга алюминиевых сплавов в 20 годы - это серьезно. В сельской местности, это 10~55 мкм; в городских условиях, это 100~190 мкм; в морской среде, это 85~260 мкм. Когда алюминий контактирует с такими металлами, как сталь, медь и нержавеющая сталь, существует риск гальванической коррозии.

Проблема коррозии алюминиевых сплавов влияет не только на их эстетику., но и снижает его прочность и срок службы, и даже угрожает его безопасности в использовании. Например, в судостроении, коррозия конструкций из алюминиевых сплавов может привести к пробою корпуса, влияющие на безопасность мореплавания судна; в скоростных поездах, коррозия алюминиевых сплавов может повлиять на устойчивость движения и безопасность поезда. Поэтому, Крайне важно решить проблему коррозии алюминиевых сплавов..

«Естественный враг» коррозии алюминиевых сплавов

(я) Боязнь химических веществ

Алюминиевые сплавы очень чувствительны к химическим веществам, таким как щелочи., кислота, и хлорид, и склонны к коррозионным реакциям. Когда алюминиевые сплавы сталкиваются с сильными щелочными веществами, например, гидроксид натрия, защитная пленка на его поверхности будет разрушена, и алюминий растворится в нем, тем самым разъедается кислородом. Разбавленная серная кислота также разъедает плотную защитную пленку на поверхности алюминиевых сплавов.. Химическая формула: Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂.(ТАК₄)₃+3H₂O. Кроме того, Одна из коррозий, которой больше всего боятся алюминиевые сплавы, — это хлорид.. Хотя алюминиевые сплавы являются предпочтительным материалом при производстве морской техники., мосты, автомобили, и корабли, Хлоридно-соленая вода оказывает сильное коррозионное воздействие на алюминиевые сплавы.. При загрязнении поверхности алюминиевых сплавов хлоридно-соленой водой, он потеряет свою прочность из-за воздействия хлоридов и легко повреждается при повторяющихся механических воздействиях..

Причины коррозии алюминиевых сплавов

Причины коррозии алюминиевых сплавов

(II) Опасения по поводу некачественных профилей

Содержащие примеси переработанные алюминиевые профили, производимые неофициальными производителями, представляют собой серьезную скрытую опасность коррозии алюминиевых сплавов.. Если алюминиевые профили, используемые для дверей и окон из алюминиевых сплавов, не производятся обычными производителями и не соответствуют национальным стандартам, но переработанный алюминий, содержащий примеси, используется для ловли рыбы в мутной воде, то такие алюминиевые двери и окна склонны к ржавчине и коррозии. Этот некачественный профиль имеет дефекты производственного процесса и качества материала., и его поверхностный оксидный слой легко повреждается, которые не могут обеспечить эффективную защиту алюминиевого сплава, тем самым увеличивая риск появления ржавчины и коррозии алюминиевого сплава..

(III) Риски особых условий

В особых средах, таких как океаны и промышленные предприятия., алюминиевые сплавы сталкиваются с серьезными проблемами коррозии. В морской среде, алюминиевые сплавы подвержены окислению, сульфид, и хлоридная коррозия. Коррозия алюминиевых сплавов в океане происходит в основном за счет реакций окисления и действия хлорид-ионов.. Ионы хлорида в морской воде проникают в поверхность сплава и образуют оксидный слой на поверхности алюминия.. Однако, при длительном воздействии, ионы хлорида разрушают оксидный слой, что приводит к усилению коррозии алюминиевых сплавов.. В то же время, сульфид также является основным «естественным врагом» алюминиевых сплавов в морской среде.. Сульфид — соединение с чрезвычайно сильным сродством к электрону., которые могут легко разъедать поверхность алюминиевых сплавов. В сфере авиации и аэрокосмической отрасли, когда детали из алюминиевых сплавов, используемые в ракетах, управляются дистанционно, среда с низким содержанием кислорода, сульфиды образуют устойчивое покрытие на поверхности материала., серьезно влияет на производительность материала. В промышленных условиях, особенно в районах, загрязненных кислотными дождями оксида серы, защитная пленка алюминиевых сплавов легко повреждается и снижается коррозионная стойкость. Передняя часть алюминиевых материалов обычно черная., черный с белыми пятнами или серый с черными пятнами.

Причины коррозии алюминиевых сплавов

(я) Общая коррозия и местная коррозия.

От появления коррозии, Коррозию алюминия можно разделить на общую и местную.. Общая коррозия также называется общей коррозией или равномерной коррозией., что означает равномерную коррозию и потерю поверхности материала, контактирующего с окружающей средой.. Коррозия алюминия в щелочном растворе – обычная равномерная коррозия., например, щелочная промывка. Результатом коррозии является то, что алюминиевая поверхность становится тоньше с такой же скоростью, а вес снижается.. Но абсолютно равномерной коррозии не существует., и уменьшение толщины в разных местах разное.

Питтинг из алюминиевого сплава

Питтинг из алюминиевого сплава

Локальная коррозия означает появление коррозии, ограниченной определенным диапазоном или положением конструкции.. В основном это следующие виды:

1. Питтинг: Питтинг возникает в очень локальном диапазоне или положении металлической поверхности., образуя пещеры или ямы и простираясь внутрь, и даже вызывая перфорацию. Алюминий часто покрывается ямками в водных растворах, содержащих хлориды.. Среди коррозии алюминия, питтинг – самый распространенный, что вызвано разницей между потенциалом определенного диапазона алюминия и потенциалом подложки, или наличием примесей с потенциалом, отличным от потенциала алюминиевой подложки..

Межкристаллитная коррозия алюминиевых сплавов

Межкристаллитная коррозия алюминиевых сплавов

2. Межкристаллитная коррозия: Тип избирательной коррозии, возникающий на границах зерен металлов или сплавов, когда сами зерна или кристаллы не подвергаются значительной коррозии., что приведет к резкому падению механических свойств материала, приводящие к структурным повреждениям или авариям. Этот тип коррозии может возникать у алюминия высокой чистоты в соляной кислоте и воде высокой температуры.. Аль-Мг, Аль-Цин-Мг, AI-Mg-Si, и сплавы AI-Cu относительно чувствительны к межкристаллитной коррозии.. Причина межкристаллитной коррозии заключается в том, что границы зерен при определенных условиях очень активны., такие как примеси на границах зерен, или увеличение или уменьшение содержания определенного легирующего элемента на границах зерен. Другими словами, на границах зерен должен быть тонкий слой, электроотрицательный по отношению к остальному алюминию., и он ржавеет первым.

3. Гальваническая коррозия: Когда относительно активный металл, такой как алюминий (анод) касается менее активного металла в той же среде или соединен проводником, образуется гальваническая пара и течет ток, приводит к гальванической коррозии. Природный потенциал алюминия отрицателен.. Когда алюминий касается других металлов, алюминий всегда является анодом, и коррозия ускоряется. Практически любой алюминий и алюминиевые сплавы трудно избежать гальванической коррозии.. Когда разность потенциалов между двумя контактирующими металлами больше, гальваническая коррозия более очевидна. При гальванической коррозии, фактор площади чрезвычайно важен, а большой катод и маленький анод - самое неблагоприятное сочетание.

Гальваническая коррозия алюминиевых сплавов

Гальваническая коррозия алюминиевых сплавов

4. Щелевая коррозия: Когда одинаковые или разные металлы соприкасаются друг с другом, или металл и неметалл соприкасаются друг с другом, образуется разрыв, и коррозия будет образовываться в зазоре или его окрестностях.. Коррозия за пределами зазора отсутствует., что вызвано недостатком кислорода в зазоре, потому что в это время образуется концентрационная ячейка. Щелевая коррозия практически не связана с типом сплава., и даже очень устойчивые к коррозии сплавы встречаются. Кислая среда в верхней части зазора является движущей силой коррозии.. Это разновидность коррозии под отложениями. (шкала). Коррозия под раствором на поверхности 6063 Легированные архитектурные алюминиевые профили — очень распространенный тип щелевой коррозии под накипью..

5. Коррозионное растрескивание под напряжением: Коррозионное растрескивание, вызванное сосуществованием растягивающих напряжений и специальных агрессивных сред.. Напряжение может быть внешним или остаточным внутри металла.. Последние могут образовываться путем деформации при обработке и изготовлении., или резкими изменениями температуры во время закалки, или изменениями объема, вызванными изменениями внутренней структуры. Напряжение, вызванное клепкой, запирание, запрессовка, а посадка - это тоже остаточное напряжение. При достижении растягивающего напряжения поверхности металла предела текучести Rпо.2., произойдет коррозионное растрескивание под напряжением. Будь то 7000 толстая пластина из алюминиевого сплава серии или 2000 ряд, остаточные напряжения образуются при закалке. Его следует устранять путем предварительного растяжения перед обработкой старением, чтобы избежать деформации или даже внесения ее в детали при обработке деталей самолета..

Коррозионное растрескивание под напряжением

Коррозионное растрескивание под напряжением

6. Слоистая коррозия: Эту коррозию еще называют отслаиванием., отслаивание, и слоистая коррозия, который можно просто назвать пилингом. Это особый вид коррозии. 2000 ряд, 5000 ряд, 6000 ряд, и 7000 серийные сплавы. Чаще встречается в экструдированных материалах.. Как только оно появится, его можно снимать слой за слоем, как слюду.

Ламинарная коррозия

Ламинарная коррозия

7. Нитевидная коррозия: Это подпленочная коррозия, которая развивается под пленкой в ​​червеобразной форме.. Эта пленка может представлять собой лакокрасочную пленку или другие слои.. Под анодированной пленкой этого обычно не происходит.. Нитевидная коррозия связана с составом сплава., предварительная обработка покрытия, и факторы окружающей среды. Факторы окружающей среды включают влажность., температура, хлористый, и т. д..

Нитевидная коррозия

Нитевидная коррозия

(II) Анализ влияющих факторов

Факторами, влияющими на коррозию алюминиевых сплавов, в основном являются окружающая среда., металлургия и стресс.

  • 1. Факторы окружающей среды: Факторы окружающей среды, которые влияют на коррозию алюминиевых сплавов под напряжением, в основном включают ионный тип., концентрация ионов, рН раствора, кислород и другие газы, ингибиторы коррозии, температура окружающей среды, давление окружающей среды, и т. д.. Например, в различных атмосферных средах, чувствительность к коррозии под напряжением алюминиевых сплавов 2А12 и 7А04 различна, и они более чувствительны в морской среде. Морская среда содержит большое количество соли, и Cl- проникнет через защитную пленку на поверхности алюминиевого сплава и попадет внутрь, вызывая на нем коррозию. Когда массовая концентрация раствора HNO3 находится в пределах 20% и 40%, коррозия алюминиевого сплава усиливается, а скорость коррозии алюминиевого сплава достигает наивысшей точки, когда концентрация составляет около 35%. В концентрированном растворе HNO3, коррозия алюминиевого сплава под напряжением не очевидна, потому что на поверхности алюминиевого сплава образуется плотная оксидная пленка, что предотвращает дальнейшую коррозию HNO3.
  • 2. Металлургические факторы: Металлургические факторы в основном включают метод литья., способ обработки и термическая обработка. Различные металлургические факторы меняют тип поверхностной пленки алюминиевого сплава., и вызывают различные внутренние организации и изменения кристаллической структуры алюминиевого сплава., тем самым влияя на электрохимическое и механическое поведение алюминиевого сплава., что приводит к различной чувствительности алюминиевого сплава к коррозии под напряжением.. Например, катодная поляризация увеличивает чувствительность алюминиевого сплава к коррозии под напряжением., а чувствительность к коррозии под напряжением при сварке трением с перемешиванием ниже, чем у сварки плавлением.. Обычно считается, что правильное лечение 6061-Т6 и 3004 алюминиевые сплавы не будут иметь SCC.
  • 3. Факторы стресса: Факторы стресса в основном включают тип нагрузки, размер загрузки, направление загрузки, скорость загрузки, и т. д.. Что касается SCC, направление напряжения должно быть перпендикулярно границе зерна, чтобы его можно было отделить. Одним из ключевых факторов возникновения коррозии под напряжением является напряжение.. Различные эффекты стресса будут иметь разные последствия. Переменные нагрузки и окружающая среда действуют вместе, вызывая коррозионную усталость., которое обычно существенно отличается от коррозионного растрескивания под напряжением, вызванного фиксированным напряжением.. Обычно, Коррозионная усталость имеет более серьезные последствия, чем коррозия под напряжением.. Кроме того, Различные скорости загрузки также будут влиять на чувствительность коррозии алюминиевых сплавов под напряжением..

Метод защиты алюминиевого сплава

(я) Повышение коррозионной стойкости материалов

Выбор разумного состава и процесса термообработки является важным методом улучшения коррозионной стойкости алюминиевого сплава.. Например, некоторые устойчивые к коррозии элементы, такие как медь, магний, цинк, и т. д.. может быть добавлен в алюминиевый сплав для образования коррозионностойкого сплава. Эти элементы могут улучшить коррозионную стойкость алюминиевого сплава и улучшить его стабильность в суровых условиях.. В то же время, разумный процесс термообработки может изменить внутреннюю организацию и кристаллическую структуру алюминиевого сплава., тем самым улучшая его коррозионную стойкость. Например, посредством обработки раствором и лечения старения, фаза упрочнения в алюминиевом сплаве может быть распределена равномерно, улучшение его коррозионной стойкости.

Алюминиевый сплав антикоррозийный

Алюминиевый сплав антикоррозийный

(II) Стратегия обработки поверхности

  • 1. Анодирование: Анодирование – это метод образования толстой оксидной пленки на поверхности алюминиевого сплава., который может эффективно улучшить коррозионную стойкость алюминиевого сплава. В процессе анодирования можно регулировать толщину и качество оксидной пленки, контролируя параметры процесса, чтобы еще больше повысить ее коррозионную стойкость..
  • 2. Рисование: Окраска — это распространенный метод обработки поверхности, который может образовывать защитную пленку на поверхности алюминиевого сплава, предотвращающую контакт алюминиевого сплава с внешней средой., тем самым улучшая его коррозионную стойкость. При выборе покрытия, следует выбирать покрытие с хорошей коррозионной стойкостью и адгезией..
  • 3. Чистый алюминий с покрытием на поверхности твердого алюминия.: Чистый алюминий, нанесенный на поверхность твердого алюминия, может улучшить коррозионную стойкость твердого алюминия.. Чистый алюминий образует на воздухе плотную оксидную пленку., который может эффективно предотвратить контакт алюминиевого сплава с внешней средой, тем самым улучшая его коррозионную стойкость.

(III) Водонепроницаемые и пылезащитные меры

  • 1. Дизайн продукта: Конструкция продукта должна соответствовать уровню IP, чтобы предотвратить несоблюдение требований по обнаружению IP.. На ранней стадии проектирования, Крайне важно поставить цель, чтобы алюминиевый корпус достиг идеального уровня защиты..
  • 2. Выбор материала: Выбирайте анодированный алюминий. Алюминиевый сплав образует оксидную пленку после контакта с воздухом., который может играть роль в изоляции воздуха. Если другие сопутствующие процессы выполняются позже, преимущества оксидной пленки будут усилены.
  • 3. Выбор компонентов: В компонентной структуре оболочки, водонепроницаемость и пыленепроницаемость можно улучшить за счет нескольких защитных конструктивных компонентов.. Например, уплотнительное силиконовое кольцо имеет высококачественные уплотнительные характеристики, сопротивление растяжению, сопротивление короне, сопротивление дуги, устойчивость к высоким и низким температурам, и хорошие электроизоляционные характеристики.
  • 4. Повторное тестирование: Производимая водонепроницаемая оболочка должна быть проверена в соответствии с соответствующими стандартами для получения социально признанной квалификации.. Водонепроницаемый алюминиевый корпус серии Yonggu L/M получил сертификат IP68 от Шэньчжэньского бюро Veritas International Testing Group. (в настоящее время проверено, что оно полностью подходит для погружения в 1.5 метров воды за полчаса).

(IV) Метод катодной защиты

Катодная защита — это метод предотвращения коррозии металла путем передачи электронов защищаемому металлу, чтобы сделать его катодом.. В защите алюминиевых сплавов, Защитная анодная защита является широко используемым методом катодной защиты.. В жертвенных анодах обычно используются такие металлы, как цинк., магний, и алюминий. Эти металлы имеют более отрицательный потенциал, чем алюминиевые сплавы.. Они преимущественно растворяются в качестве анодов в коррозионных ячейках., высвобождать электроны, и поток к защищенному алюминиевому сплаву, сделать это катодом, тем самым предотвращая коррозию алюминиевого сплава. Например, в морской среде, металлическая конструкция корабля подвержена коррозии, а жертвенный анод из алюминиевого сплава может эффективно продлить срок службы корабля.. Крупные морские инженерные сооружения, такие как морские платформы и подводные трубопроводы, длительное время находятся в морской воде и морской атмосфере., и жертвенные аноды из алюминиевых сплавов также могут обеспечить им надежную катодную защиту..

(В) Метод фосфатирования цинка

Фосфатирование цинка — метод формирования фосфатирующей пленки на поверхности алюминиевых сплавов., что может улучшить коррозионную стойкость алюминиевых сплавов. Процесс фосфатирования цинка включает обезжиривание., удаление ржавчины, щелочное травление, кислотное травление, фосфатирование, стирка и сушка. В процессе фосфатирования, поверхность алюминиевого сплава реагирует с дигидрофосфатом цинка, нитрат, фосфорная кислота и другие компоненты раствора фосфатирования для образования фосфатирующей пленки. Эта фосфатирующая пленка обладает хорошей коррозионной стойкостью и адгезией., и может эффективно предотвратить коррозию алюминиевого сплава. Например, в защите поверхности шасси из алюминиевого сплава, фосфатирование цинка может быть использовано для улучшения коррозионной стойкости и увеличения срока службы шасси..

Подведем итог

Алюминиевые сплавы широко используются в современной промышленности., но проблемы с коррозией серьезно влияют на их производительность и срок службы.. В этой статье анализируются естественные враги, причины и методы защиты от коррозии алюминиевых сплавов, чтобы предоставить справочник по решению проблем коррозии алюминиевых сплавов.. Повышение коррозионной стойкости материала, обработка поверхности, принятие водонепроницаемых и пыленепроницаемых мер, использование методов катодной защиты и фосфатирования цинка может эффективно уменьшить коррозию алюминиевого сплава и продлить срок его службы..


сопутствующие товары

Перфорированный алюминиевый лист

Перфорированный алюминиевый лист

Перфорированный алюминиевый лист — это тип металлического листа, который изготавливается с рисунком небольших отверстий или перфорации по всему материалу..
Зеркальный алюминиевый лист

Зеркальный алюминиевый лист

Зеркальный алюминиевый лист представляет собой разновидность пластины из алюминиевого сплава со специально обработанной поверхностью., который характеризуется высоким блеском и отражательной способностью, похоже на эффект зеркала.
2024 алюминиевый лист

2024 Алюминиевая листовая пластина

2024 алюминиевый лист, широко известный как авиационный алюминиевый лист, представляет собой известный термообрабатываемый твердый алюминиевый сплав из серии алюминий-медь-магний. (2000 ряд).
5182 алюминиевый сплав с синей пленкой

5182 алюминиевый сплав

5182 алюминиевый сплав относится к 5000 ряд (Аль-Мг-Си) сплав,имеет хорошую коррозионную стойкость, отличная свариваемость, хорошая холодная обрабатываемость, и средней силы.
7075 алюминиевый сплав

7075 Алюминиевый сплав

7075 алюминиевый сплав является типичным продуктом 7000 ряд (Al-Zn-Mg-Cu) алюминиевый сплав. Это термообрабатываемый сплав.,это самый прочный алюминиевый сплав среди распространенных алюминиевых сплавов..
6000 серия из алюминиевого сплава

6000 серия из алюминиевого сплава

6000 Алюминиевый сплав серии представляет собой сплав, состоящий из алюминия, магний, кремний, цинк и другие элементы. Среди них, алюминий – основной компонент, учет более чем 90%. Он имеет характеристики легкого веса, хорошая теплопроводность и электропроводность.

Связанные приложения

Введение в алюминиевые пандусы

Введение в алюминиевые пандусы

алюминиевые пандусы — широко используемое решение для улучшения доступности как в жилых, так и в коммерческих помещениях.. Разработан для обеспечения легкого доступа для людей с ограниченными возможностями передвижения.

Применение алюминиевых сплавов для автомобилей.

Применение алюминиевых сплавов для автомобилей.

Алюминиевые сплавы можно разделить на различные семейства по содержанию легирующих элементов.. По национальному стандарту "Метод индикации марок деформированного алюминия и алюминиевых сплавов.

5754 лист алюминиевого сплава для автомобилей

5754 алюминиевый лист для автомобилей

5000 Алюминиевые сплавы этой серии стали популярным материалом для облегчения автомобилей благодаря своей превосходной удельной прочности., формирование производительности, сварочные характеристики и коррозионная стойкость.


Последние комментарии

  • Стоит сказать:
    Очень хороший. Действительно хорошо написано. Так считают многие авторы, что они обладают достоверными знаниями по теме, которую обсуждают, но это не так. Отсюда мое удивление. Я хотел бы выразить свою признательность за ваши усилия. Я обязательно порекомендую это место и буду приезжать сюда чаще., для просмотра новых статей.
  • Лемэр Грегори Саид:
    Привет, Вы делаете катушки из алюминия? 1050 в 150 толщина мкм, +/-1020 ширина мм, смачиваемость А для покрытия? Спасибо
  • Свяжись с нами

    Адрес

    №52, Дунмин Роуд,
    Чжэнчжоу, Хэнань, Китай

    Свяжитесь с нами по электронной почте

    [email protected]

    Позвоните нам

    Тел.:+86-371-66302886
    WhatsApp:+8618137782032

    Сертификаты Huawei

    Надежный алюминиевый лист/катушка, Алюминиевая фольга, Алюминиевая полоса, Производитель алюминиевых кругов
    Мы предлагаем только качественную продукцию


    WhatsApp/Вечат
    +8618137782032
    WhatsApp Вичат

    [email protected]