Наскільки алюміній стійкий до корозії? Чи стійкий алюміній до корозії?
Загалом алюміній та його сплави мають чудову стійкість до корозії. Алюміній у своєму природному стані, комерційно чистий або алюміній 1xxx, має найкращу стійкість до корозії, але ця якість погіршується через додавання сплавів, зокрема міді та заліза, а також магнію чи цинку. Легуючі елементи, які використовуються для досягнення бажаних властивостей більшості комерційних груп алюмінієвих сплавів, перераховані нижче.
| Група сплавів | Основний легуючий елемент | Сила | Пластичність | Стійкість до корозії | Зварюваність | Анодування |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1xxx | Жодного | L | H | H | H | ВХ |
| 2ххх | Cu | ВХ | L | L | L | L |
| 3ххх | Мн | L плюс | H | H | H | H |
| 5ххх | Мг | M | M | H | H | H |
| 6ххх | Si/Mg | M | M | H | H | VH -H |
| 7ххх | Zn/Mg | H | L | M | M | M |
| 7xxxCu | Zn/Mg/Cu | ВХ | L | L | L | L |
Ці елементи, додані в невеликих відсотках, додаються для додання металу бажаних властивостей міцності, пластичності, зварюваності, оброблюваності, стійкості до корозії та інших. Через деякий ступінь передбачуваності у змінах властивостей між різними групами сплавів, вони зазвичай використовуються на різних ринках. Для цілей цієї публікації в блозі ми в основному обговорюватимемо стійкість до корозії, але, вибираючи сплав, жодні властивості не слід розглядати окремо.
Який зв'язок між окисленням алюмінію та стійкістю до корозії?
Парадоксально, але окислення алюмінію є центральною частиною його стійкості до корозії. Алюміній має дуже високу спорідненість до кисню. Коли нова алюмінієва поверхня піддається впливу повітря або будь-якого іншого окислювача, на ній швидко утворюється тонка тверда плівка оксиду алюмінію (або гідратованого оксиду в незастояній воді). Саме це окислення алюмінію робить алюміній настільки стійким до корозії.
Ця плівка відносно інертна в хімічному відношенні. Корозійна стійкість алюмінію залежить від неактивності цієї поверхневої плівки алюмінію або гідратованого оксиду. Коли ця поверхнева плівка розчиняється, виникає корозія; коли плівка зазнає локального пошкодження і самовідновлення не може відбутися, виникає локальна корозія.
Ця поверхнева плівка, як правило, стабільна в діапазоні pH від 4,5 до 8. Плівка може залишатися стабільною в інших випадках залежно від навколишнього середовища, наприклад, азотна кислота при pH 0, крижана оцтова кислота при pH3 або амоній гідроксид при pH 13. Оксидна плівка може бути розчинена в більшості сильних кислот і лугів, у цьому випадку корозія алюмінію буде швидкою.
Як і всі звичайні архітектурні та конструкційні конструкції, алюміній за певних умов піддається корозії. Це більш імовірно, якщо для проектів або застосувань вибрано неправильний сплав. Щоб отримати хороші результати з алюмінієм, важливо знати наступне:
умови, за яких буде відбуватися корозія
форму, яку прийме корозія
швидкість корозії
будь-які профілактичні заходи, які можна вжити
Алюміній іржавіє? Чи стійкий алюміній до іржі?
Іржавіння – це форма корозії, характерна для заліза та сталі (оскільки вони містять залізо). Насправді іржа — це загальна назва оксиду заліза, коли залізо або сталь зв’язуються з киснем і піддаються окисленню. Тому алюміній не може іржавіти.
Чи іржавіє алюмінієвий сплав?
Алюміній і його сплави стійкі до корозії. Хоча алюміній від природи пружний, його опір зменшується з додаванням більшої кількості сплавів. Стійкість алюмінію до корозії зумовлена окисленням. Коли нові алюмінієві поверхні контактують з повітрям або іншими окислювачами, утворюється тонка тверда плівка оксиду алюмінію, яка захищає їх від корозії. Однак важливо зазначити, що алюміній не є повністю захищеним від корозії та може піддаватися корозії за певних умов.
Які сплави мають найкращу стійкість до корозії?
1ххх
Сплав 1100: Алюміній марки 1100 є комерційно чистим алюмінієм. Він має чудову стійкість до корозії та поширений у хімічній та харчовій промисловості. В іншому випадку це м’який і пластичний метал з відмінною оброблюваністю. Ви часто знайдете сплав 1100 у додатках, які потребують формування. Його можна зварювати будь-яким способом, але він не піддається термообробці.
3xxx
Сплав 3003: Сплав 3003 є найпоширенішим з алюмінієвих сплавів. Це чистий промисловий алюміній із збільшенням міцності на 20 відсотків завдяки додаванню марганцю та міді. Він також має чудову стійкість до корозії, придатність до обробки, його можна зварювати або паяти, тягнути або прясти.
5ххх
Сплав 5052:5052 також є дуже популярним сплавом, оскільки він має найвищу міцність серед усіх марок, що не піддаються термічній обробці. Він особливо поширений у морській та морській атмосфері через свою стійкість до корозії. Він чудово піддається обробці та легко витягується або формується у складні форми.
6ххх
Сплав 6061:6061 є найбільш універсальним зі сплавів, що піддаються термічній обробці, включаючи стійкість до корозії, оброблюваність після відпалу та зварюваність. Ви знайдете сплав 6061 у продуктах і застосуваннях, які вимагають гарного зовнішнього вигляду, кращої стійкості до корозії та міцності.
Сплав 6063: 6063 зазвичай відомий як архітектурний сплав через його високу міцність на розтяг, чудову обробку та високу стійкість до корозії. Ви знайдете 6063 у внутрішніх і зовнішніх архітектурних налаштуваннях і обробці. Його часто анодують.
Аерокосмічна промисловість (2xxx & 7xxx)
В аерокосмічній промисловості існує потреба як у високій міцності, так і у високій стійкості до корозії. З цієї причини аерокосмічна промисловість зазвичай обмежується серіями алюмінію 2xxx і 7xxx. Ми обійдемо знижену корозійну стійкість легованого алюмінію в цій серії завдяки покритим вкладишам, які є чистим алюмінієм і сплавлені міцнішим алюмінієвим сплавом під ним. Чистий алюміній надає літаку необхідну стійкість до корозії без шкоди для міцності конструкційного алюмінію.
Alloy 2011: Alloy 2011, також відомий як Free Machining Alloy (FMA), відомий своєю високою механічною міцністю та відмінною механічною обробкою, тому ви бачите його у складних і деталізованих деталях. Якщо цей сплав обробляти на високій швидкості, утворюватиметься дрібна стружка, але її легко видалити.
Alloy 2014: Alloy 2014 виготовлено на основі міді з дуже високою міцністю та чудовою механічною обробкою. Ви знайдете його в багатьох конструкційних аерокосмічних додатках через його високу стійкість до корозії.
Сплав 2024: Сплав 2024 дуже часто використовується через поєднання високої міцності та чудової стійкості до втоми. Ви знайдете його скрізь, де продукти вимагають хорошого співвідношення міцності та ваги. Але його стійкість до корозії досить низька, тому ви часто побачите його з анодованою поверхнею (див. нижче) або з Alclad.
Сплав 7075: з усіх алюмінієвих сплавів 7075 є одним із найміцніших сплавів. Як і 2024, він має чудове співвідношення міцності та ваги та використовується в деталях, які зазнають високого навантаження. 7075 можна сформувати під час відпалу, а потім піддати термічній обробці, якщо необхідно.
Як швидко відбувається окислення алюмінію?
Окислення алюмінію відбувається швидше, ніж окислення сталі, оскільки алюміній має сильну спорідненість до кисню. Коли всі атоми алюмінію з'єднаються з киснем, процес окислення припиняється.
