Alüminyum ve alaşımlarının korozyonu. Alüminyumun korozyona karşı mücadele ve korunması için yöntemler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 14:04

Alüminyum demir içermeyen bir metal olmasına ve sıradan çeliğe kıyasla nispeten pahalı olmasına rağmen, insanlar tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu dayanıklı ve hafif malzeme günlük hayatta, inşaatta ve üretimde kullanılabilir. Alüminyumun periyodik tablodaki kimyasal formülü şöyle görünür: Al.

Aşınmış mı

Bildiğiniz gibi alüminyumu çok yavaş paslar. En azından demir ve çelik bu konuda onunla kıyaslanamaz. Alüminyumun korozyona karşı direnci, öncelikle normal koşullar altında yüzeyinde ince bir oksit koruyucu filmin oluşması gerçeğiyle açıklanır. Sonuç olarak, alüminyumun kimyasal aktivitesi keskin bir şekilde azalır.

Pas direncini etkileyen faktörler

Alüminyum korozyona karşı dayanıklıdır, ancak bazı durumlarda oksidasyon nedeniyle yine de oldukça hızlı bir şekilde bozulmaya başlayabilir. Bu genellikle film herhangi bir nedenle hasar gördüğünde veya onu oluşturmanın imkansız olduğu durumlarda olur.

Çoğu zaman, alüminyum asitlerin etkisi altında dış ince korumasını kaybederveya alkaliler. Sıradan mekanik hasarlar da filmin tahrip olmasına neden olabilir.

Korozyon türleri

Filmin yok edilmesinden sonra Al ve alaşımları diğer birçok metal gibi paslanmaya yani kendi kendini yok etmeye başlar. Bu, alüminyumu ve korozyonu açığa çıkarabilir:

1. Kimyasal. Bu durumda paslanma susuz gazlı bir ortamda gerçekleşir. Bu durumda alüminyum ürünün yüzeyi tüm alana eşit olarak dağılır.
2. Elektrokimyasal. Bu durumda alüminyumun korozyonu nemli bir ortamda meydana gelir.
3. Gaz. Bu tür korozyon, alüminyum kimyasal olarak agresif bir gazla doğrudan temas ettiğinde meydana gelir.

Havadaki alüminyum korozyonu (oksijen oksidasyonu) denklemi şu şekildedir: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

Oksit koruyucu filmin kimyasal formülü AL₂O_{3 şeklindedir.}

Alaşımlar

Korozyona en dayanıklı çeşit teknik alüminyumdur. Yani, neredeyse saf %90 metal. Alüminyum alaşımları ne yazık ki paslanmaya çok daha yatkındır. Magnezyum safsızlıklarının bu metalin korozyon direncini en az, en çok da bakır safsızlıklarını az alttığına inanılmaktadır.

Mg-Al alaşımları

Bu tür malzemeler inşaat, gıda ve kimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca makine mühendisliğinde çok sık kullanılırlar. Bu tür malzemelerin yapıların inşası için çok uygun olduğuna inanılmaktadır.deniz suyuna maruz kalmış.

Magnezyumun alaşımın bileşiminde %3'ten fazla olmaması durumunda, teknik alüminyum ile hemen hemen aynı korozyon önleyici özelliklere sahip olacaktır. Böyle bir alaşımdaki magnezyum, katı çözelti halindedir ve matris boyunca eşit olarak dağılmış Al8Mg5 parçacıkları biçimindedir.

Alaşım bu metalin %3'ünden fazlasını içeriyorsa, Al8Mg5 parçacıkları çoğunlukla tanelerin içinde değil, sınırları boyunca düşmeye başlar. Bu da, malzemenin korozyon önleyici özellikleri üzerinde son derece olumsuz bir etkiye sahiptir. Yani ürün paslanmaya karşı çok daha az dirençli hale gelir.

Magnezyum ve silikon alaşımları

Bu tür malzemeler çoğunlukla mühendislik ve inşaatta kullanılır. Mg2Si, bu çeşit alaşımları çok güçlü kılar. Bazen bakır da bu tür elementlerin bir bileşenidir. Ayrıca sertleştirme için alaşıma dahil edilir. Ancak bu tür malzemelere çok az miktarlarda bakır eklenir. Aksi takdirde, alüminyum alaşımının korozyon önleyici özellikleri büyük ölçüde düşebilir. İçlerinde kristaller arası paslanma, % 0,5'ten fazla bakır eklenmesiyle başlar.

Ayrıca, bu tür malzemelerin korozyona karşı duyarlılığı, bileşimlerinde bulunan silikon miktarındaki haksız bir artışla artabilir. Bu madde, genellikle Mg2Si oluşumundan sonra hiçbir şey kalmayacak oranlarda alüminyum alaşımlarına eklenir. Saf haliyle silikon, bu türden sadece bazı malzemeleri içerir.

Alüminyum korozyonu veçinko alaşımları

Al, daha önce de belirtildiği gibi, alaşımlarından daha yavaş paslanır. Bu aynı zamanda Al-Zn grubunun malzemeleri için de geçerlidir. Bu tür alaşımlar, örneğin uçak endüstrisinde büyük talep görmektedir. Bazı çeşitler bakır içerebilir, bazıları içermeyebilir. Bu durumda, ilk tip alaşımlar elbette korozyona karşı daha dirençlidir. Bu bağlamda, Al-Zn malzemeleri magnezyum-alüminyum ile karşılaştırılabilir.

Bakır ilavesiyle bu çeşidin alaşımları paslanmaya karşı bir miktar kararsızlık belirtileri gösterir. Ancak aynı zamanda korozyon nedeniyle yok olurlar, magnezyum ve Cu kullanılarak yapılanlardan hala daha yavaştırlar.

Pasla baş etmenin temel yolları

Elbette alüminyum ve alaşımlarının korozyon hızı da yapay olarak az altılabilir. Bu tür malzemeleri paslanmaya karşı korumanın yalnızca birkaç yolu vardır.

Örneğin, boya malzemeleri boyanarak bu metalin ve alaşımlarının çevre ile temasını engellemek mümkündür. Ayrıca, alüminyumu paslanmaya karşı korumak için genellikle bir elektrokimyasal yöntem kullanılır. Bu durumda malzeme ayrıca daha aktif bir metal tabakasıyla kaplanır.

Al'ı paslanmaya karşı korumanın bir başka yolu da yüksek voltajlı oksidasyondur. Alüminyumun korozyonunu önlemek için bir toz kaplama tekniği de kullanılabilir. Tabii ki onu ve pas önleyicileri korumak için kullanılır.

Oksidasyon nasıl yapılır

Bu tekniği kullanarak, alüminyum ve alaşımları genellikle korozyondan korunur. Rol yapmak250 V voltaj altında oksidasyon. Bu tekniği kullanarak, bir metalin veya alaşımının yüzeyinde güçlü bir oksit filmi oluşturulur.

Akımın malzeme üzerindeki etkisi bu durumda su soğutma kullanılarak gerçekleştirilir. Düşük sıcaklıklarda, stres nedeniyle alüminyum yüzeyinde çok güçlü ve yoğun bir film oluşur. İşlem yüksek sıcaklıklarda yapılırsa, oldukça gevşek olduğu ortaya çıkıyor. Böyle bir ortamda işlenen alüminyumun hava ile temasından (boyama) ek korumaya ihtiyacı vardır.

Bu teknolojiyi kullanırken, ürün ilk önce bir oksalik asit çözeltisi içinde yağdan arındırılır. Alüminyum veya alaşım daha sonra alkaliye daldırılır. Ardından, metal akımdan etkilenir. Son aşamada, oksidasyon yeterince yüksek bir sıcaklıkta gerçekleştirildiyse, malzeme ayrıca tuz çözeltilerine daldırılarak boyanır ve ardından buharla işlenir.

LMB kullanma

Bu yöntem, oksidasyon gibi, alüminyumu paslanmaya karşı oldukça sık korumak için kullanılır. Bu tür malzeme kuru, ıslak veya toz yöntemiyle boyanabilir. İlk durumda, alüminyum önce çinko ve stronsiyum içeren bir bileşim ile işlenir. Ayrıca, LKM'nin kendisi metale uygulanır.

Toz yöntemini kullanırken, çalışma yüzeyi alkali veya asit çözeltilerine daldırılarak önceden yağdan arındırılır. Ayrıca ürüne kromat, zirkonyum, fosfat veya titanyum bileşikleri uygulanır.

Kullanizolatörler

Çoğu zaman, diğer metaller, alüminyum ve alaşımlarında korozyon süreçlerinin başlaması için uyarıcı olurlar. Bu genellikle ürünlerin veya parçalarının doğrudan temasıyla olur. Alüminyumun paslanmasını önlemek için bu durumda özel yalıtkanlar kullanılır. Bu tür contalar kauçuk, paronit, bitümden yapılabilir. Ayrıca bu durumda vernikler ve boyalar kullanılabilir. Alüminyumu diğer malzemelerle temas halinde korozyondan korumanın bir başka yolu da yüzeyini kadmiyumla kaplamaktır.

Çeşitli mekanizma ve tertibatlardaki alüminyum parçaların bakırla doğrudan temastan yalıtılmasını sağlamak özellikle önemlidir. Ayrıca, sadece Al'den yapılmış parçaların diğer metallerle temastan korunması gerektiğine inanılmaktadır. Korozyon direnci açısından demir, örneğin çelik gibi alüminyumdan çok daha düşüktür. Bu nedenle, bu tür metaller ve diğerleri genellikle özel bir şekilde korunur. Malzemeler sadece koruyucu bir alüminyum tabaka ile kaplanmıştır. Elbette bu tür ürünler bakır veya diğer metallerle temastan da korunmalıdır.