Алюминий мен оның қорытпаларының коррозиясы. Алюминийді коррозиядан қорғау және күресу әдістері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-02 13:58

Алюминий түсті металл және қарапайым болатпен салыстырғанда салыстырмалы түрде қымбат болғанымен, оны адам кеңінен пайдаланады. Бұл берік және жеңіл материалды күнделікті өмірде, құрылыста және өндірісте қолдануға болады. Периодтық жүйедегі алюминийдің химиялық формуласы келесідей: Al.

Тот бар ма

Алюминий, өзіңіз білетіндей, өте баяу тоттанады. Кем дегенде, темір мен болатты онымен бұл жағынан салыстыруға болмайды. Алюминийдің коррозияға төзімділігі, ең алдымен, қалыпты жағдайда оның бетінде жұқа оксидті қорғаныс қабықшасының пайда болуымен түсіндіріледі. Нәтижесінде алюминийдің химиялық белсенділігі күрт төмендейді.

Тотқа төзімділікке әсер ететін факторлар

Алюминий коррозияға төзімді, бірақ кейбір жағдайларда тотығу салдарынан әлі де тез бұзыла бастайды. Бұл әдетте пленка қандай да бір себептермен зақымдалғанда немесе оны қалыптастыру мүмкін болмағанда болады.

Көбінесе алюминий қышқылдардың әсерінен сыртқы жұқа қорғанысын жоғалтадынемесе сілтілер. Қарапайым механикалық зақымдану да пленканың бұзылуына әкелуі мүмкін.

Тоттану түрлері

Пленка бұзылғаннан кейін, Al және оның қорытпалары тот басады, яғни көптеген басқа металдар сияқты өздігінен жойылады. Бұл алюминий мен коррозияға ұшырауы мүмкін:

1. Химиялық. Бұл жағдайда тоттану сусыз газды ортада пайда болады. Бұл жағдайда алюминий өнімінің беті бүкіл аумақта біркелкі жойылады.
2. Электрохимиялық. Бұл жағдайда алюминийдің коррозиясы ылғалды ортада орын алады.
3. Газ. Коррозияның бұл түрі алюминий кейбір химиялық агрессивті газбен тікелей жанасқанда пайда болады.

Ауадағы алюминий коррозиясының (оттегі тотығуы) теңдеуі келесідей: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

Оксидті қорғаныс қабықшасының химиялық формуласы: AL₂O_3.

Қорытпалар

Тот басуға ең төзімді сорт – техникалық алюминий. Яғни, 90% дерлік таза металл. Алюминий қорытпалары, өкінішке орай, тот басуға әлдеқайда бейім. Магний қоспалары бұл металдың коррозияға төзімділігін ең аз, ал мыс қоспалары бәрінен де төмендетеді деп есептеледі.

Mg-Al қорытпалары

Мұндай материалдар құрылыста, тамақ және химия өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Олар машина жасауда да жиі қолданылады. Мұндай материалдар құрылымдарды салуға жақсы сәйкес келеді деп саналады,теңіз суына ұшыраған.

Магний қорытпаның құрамында 3%-дан аспайтын жағдайда, ол техникалық алюминий сияқты дерлік коррозияға қарсы қасиеттерге ие болады. Мұндай қорытпадағы магний қатты ерітіндіде және бүкіл матрицада біркелкі таралған Al8Mg5 бөлшектері түрінде болады.

Егер қорытпада осы металдың 3%-дан астамы болса, Al8Mg5 бөлшектері көп жағдайда дәндердің ішіне емес, олардың шекараларына түсе бастайды. Және бұл, өз кезегінде, материалдың коррозияға қарсы қасиеттеріне өте жағымсыз әсер етеді. Яғни, өнімнің тотқа төзімділігі әлдеқайда төмендейді.

Магний және кремний қорытпалары

Мұндай материалдар көбінесе техника мен құрылыста қолданылады. Mg2Si осы сорттың қорытпаларын өте берік етеді. Кейде мыс да осындай элементтердің құрамдас бөлігі болып табылады. Ол сондай-ақ қатайту үшін қорытпаға енгізіледі. Бірақ мұндай материалдарға мыс өте аз мөлшерде қосылады. Әйтпесе, алюминий қорытпасының коррозияға қарсы қасиеттері айтарлықтай төмендеуі мүмкін. Олардағы кристаларалық тоттану 0,5%-дан астам мыс қосылғаннан басталады.

Сонымен қатар мұндай материалдардың коррозияға бейімділігі олардың құрамына кіретін кремний мөлшерінің негізсіз ұлғаюымен артуы мүмкін. Бұл зат алюминий қорытпаларына қосылады, әдетте Mg2Si пайда болғаннан кейін ештеңе қалмайды. Кремний таза күйінде осы сорттың кейбір материалдарын ғана қамтиды.

Алюминий коррозиясы жәнеоның мырыш қорытпалары

Ал тот, жоғарыда айтылғандай, қорытпаларына қарағанда баяу. Бұл Al-Zn тобының материалдарына да қатысты. Мұндай қорытпалар, мысалы, ұшақ өнеркәсібінде үлкен сұранысқа ие. Кейбір сорттарда мыс болуы мүмкін, басқаларында болмауы мүмкін. Бұл жағдайда қорытпалардың бірінші түрі, әрине, коррозияға төзімді. Осыған байланысты Al-Zn материалдарын магний-алюминиймен салыстыруға болады.

Мыс қосылған осы сорттың қорытпалары тот басуға біршама тұрақсыздық белгілерін көрсетеді. Бірақ сонымен бірге олар коррозияға байланысты жойылады, олар әлі де магний мен Cu көмегімен жасалғандарға қарағанда баяу.

Тотпен күресудің негізгі жолдары

Әрине, алюминий мен оның қорытпаларының коррозия жылдамдығын жасанды түрде де азайтуға болады. Мұндай материалдарды тот басудан қорғаудың бірнеше жолы ғана бар.

Мысалы, бояу материалдарын бояу арқылы осы металдың және оның қорытпаларының қоршаған ортамен жанасуын болдырмауға болады. Сондай-ақ алюминийді тоттанудан қорғау үшін электрохимиялық әдіс жиі қолданылады. Бұл жағдайда материал қосымша белсендірек металл қабатымен жабылады.

Al тот басудан қорғаудың тағы бір жолы - жоғары вольтты тотығу. Алюминий тоттануын болдырмау үшін ұнтақ бояу әдісін де қолдануға болады. Оны, әрине, тоттануға қарсы ингибиторларды қорғау үшін қолданылады.

Тотығу қалай жүреді

Бұл әдісті қолдану арқылы алюминий және оның қорытпалары жиі коррозиядан қорғалған. Орындау250 В кернеу астында тотығу. Бұл әдісті қолдану арқылы металдың немесе оның қорытпасының бетінде күшті оксидті қабықша түзіледі.

Бұл жағдайда токтың материалға әсері суды салқындату арқылы жүзеге асырылады. Төмен температурада кернеудің әсерінен алюминий бетінде өте берік және тығыз пленка пайда болады. Егер процедура жоғары температурада орындалса, ол өте бос болып шығады. Мұндай ортада өңделген алюминий ауамен жанасудан (бояу) қосымша қорғауды қажет етеді.

Бұл технологияны пайдаланған кезде өнім алдымен қымыздық қышқылы ерітіндісінде майсыздандырылады. Содан кейін алюминий немесе қорытпа сілтіге батырылады. Содан кейін металға ток әсер етеді. Соңғы кезеңде, егер тотығу жеткілікті жоғары температурада жүргізілсе, материал тұз ерітінділеріне батыру арқылы қосымша боялады, содан кейін бумен өңделеді.

LMB пайдалану

Бұл әдіс тотығу сияқты алюминийді тот басудан қорғау үшін жиі қолданылады. Мұндай материалды құрғақ, дымқыл немесе ұнтақ әдісімен бояуға болады. Бірінші жағдайда алюминий алдымен құрамында мырыш пен стронций бар композициямен өңделеді. Әрі қарай, LKM өзі металға қолданылады.

Ұнтақ әдісін пайдаланған кезде жұмыс беті сілтілі немесе қышқыл ерітінділеріне батыру арқылы алдын ала майсыздандырылады. Әрі қарай өнімге хромат, цирконий, фосфат немесе титан қосылыстары қолданылады.

Қолдануоқшаулағыштар

Көбінесе басқа металдар алюминий мен оның қорытпаларында коррозия процестерінің басталуы үшін стимуляторларға айналады. Бұл әдетте өнімдердің немесе олардың бөліктерінің тікелей жанасуында болады. Алюминийдің тот басуына жол бермеу үшін бұл жағдайда арнайы оқшаулағыштар қолданылады. Мұндай тығыздағыштарды резеңкеден, парониттен, битумнан жасауға болады. Сондай-ақ, бұл жағдайда лактар мен бояуларды қолдануға болады. Алюминийді басқа материалдармен жанасу кезінде коррозиядан қорғаудың тағы бір жолы оның бетін кадмиймен қаптау болып табылады.

Әртүрлі механизмдер мен тораптардағы алюминий бөлшектерінің мыспен тікелей жанасудан оқшаулануын қамтамасыз ету ерекше маңызды. Сондай-ақ, Al-дан жасалған бөлшектер ғана емес, басқа металдармен жанасудан қорғалуы керек деп саналады. Коррозияға төзімділігі бойынша темір, мысалы, болат сияқты алюминийден әлдеқайда төмен. Сондықтан мұндай металдар және кейбір басқалар жиі ерекше түрде қорғалады. Материалдар жай ғана қорғаныс алюминий қабатымен жабылған. Әрине, мұндай өнімдер мыс немесе басқа металдармен жанасудан да қорғалуы керек.