ALUMINIUMOXIDATION: ROSTAR ALUMINIUM?

Hur korrosionsbeständig är aluminium? Är aluminium korrosionsbeständigt?

Generellt sett har aluminium och dess legeringar utmärkt motståndskraft mot korrosion. Aluminium i sitt naturliga tillstånd, kommersiellt rent eller 1xxx aluminium, har den bästa korrosionsbeständigheten, men den kvaliteten äventyras då legeringar, särskilt koppar och järn men även magnesium eller zink, tillsätts. De legeringselement som används för att uppnå önskvärda egenskaper hos de flesta kommersiella aluminiumlegeringsgrupperna listas nedan.

Dessa element, tillsatta i små procentsatser, tillsätts för att ge metallen önskade egenskaper i form av styrka, duktilitet, svetsbarhet, bearbetbarhet, korrosionsbeständighet och andra. På grund av en viss grad av förutsägbarhet i förändringarna av egenskaper mellan de olika legeringsgrupperna, används de vanligtvis på olika marknader. I detta blogginlägg kommer vi främst att diskutera korrosionsbeständighet, men när man bestämmer sig för en legering bör inga egenskaper betraktas isolerat.

Vad är förhållandet mellan aluminiumoxidation och korrosionsbeständighet?

Paradoxalt nog är aluminiumoxidation en central del av dess korrosionsbeständighet. Aluminium har en mycket hög affinitet till syre. När en ny aluminiumyta exponeras i närvaro av luft eller något annat oxidationsmedel, utvecklar den snabbt en tunn, hård film av aluminiumoxid (eller hydratiserad oxid i icke-stagnerande vatten). Denna aluminiumoxidation är just det som gör aluminium så korrosionsbeständigt.

Denna film är relativt inert kemiskt. Aluminiumets korrosionsbeständighet beror på inaktiviteten hos denna ytfilm av aluminium eller hydratiserad oxid. Det är när denna ytfilm löses upp som korrosion uppstår; när filmen får lokal skada och självläkning inte kan ske, följer lokal korrosion.

Denna ytfilm är i allmänhet stabil i ett pH-område på cirka 4,5 till 8. Filmen kan förbli stabil i andra fall beroende på miljön, till exempel salpetersyra vid pH 0, isättika vid pH3 eller ammonium hydroxid vid pH 13. Oxidfilmen kan lösas i de flesta starka syror och baser, varvid korrosionen av aluminiumet blir snabb.

Som med alla vanliga arkitektoniska och strukturella, kommer aluminium att korrodera under vissa förhållanden. Detta är mer sannolikt att inträffa när fel legering väljs för projekt eller applikationer. För att få bra resultat med aluminium är det viktigt att känna till följande:

de förhållanden under vilka korrosion kommer att uppstå

den form som korrosionen kommer att ta

korrosionshastigheten

förebyggande åtgärder som kan vidtas

Rostar aluminium? Är aluminium rostsäkert?

Rost är en form av korrosion som är specifik för järn och stål (eftersom den innehåller järn). Faktum är att rost är det vanliga namnet för järnoxid, när järn eller stål binder till syre och genomgår oxidation. Därför kan aluminium inte rosta.

Rostar aluminiumlegering?

Aluminium och dess legeringar är resistenta mot korrosion. Även om aluminium är naturligt motståndskraftigt, minskar dess motstånd med tillsats av fler legeringar. Aluminiums motståndskraft mot korrosion beror på oxidation. När nya aluminiumytor kommer i kontakt med luft eller andra oxidationsmedel bildas en tunn, hård aluminiumoxidfilm som skyddar den mot korrosion. Det är dock viktigt att notera att aluminium inte är helt immun mot korrosion och kan korrodera under vissa förhållanden.

Vilka legeringar har den bästa korrosionsbeständigheten?

1xxx

Legering 1100: Aluminiumkvalitet 1100 är kommersiellt rent aluminium. Den har utmärkt korrosionsbeständighet och är vanlig inom kemi- och livsmedelsindustrin. I övrigt är det en mjuk och seg metall med utmärkt bearbetbarhet. Du hittar legering 1100 ofta i applikationer som kräver formning. Det kan svetsas med vilken metod som helst, men det går inte att värmebehandla.

3xxx

Alloy 3003: Alloy 3003 är den vanligaste av aluminiumlegeringarna. Det är rent aluminium av kommersiell kvalitet med en styrka på 20 procent tack vare tillsatsen av mangan och koppar. Den har också utmärkt korrosionsbeständighet, bearbetbarhet och kan svetsas eller lödas, dras eller spinnas.

5xxx

Legering 5052:5052 är också en mycket populär legering eftersom den har den högsta styrkan av någon av de icke värmebehandlade kvaliteterna. Det är särskilt vanligt i havs- och saltvattenatmosfärer på grund av dess motståndskraft mot korrosion. Den har utmärkt bearbetbarhet och är lätt att rita eller formas till komplexa former.

6xxx

Legering 6061:6061 är den mest mångsidiga av de värmebehandlingsbara legeringarna, inklusive korrosionsbeständighet, bearbetbarhet vid glödgning och svetsbarhet. Du hittar legering 6061 i produkter och applikationer som kräver en trifekta av bra utseende, bättre korrosionsbeständighet och god hållfasthet.

Legering 6063: 6063 är vanligtvis känd som en arkitektonisk legering på grund av dess höga draghållfasthet, utmärkta ytbehandling och höga korrosionsbeständiga egenskaper. Du hittar 6063 i interiör och exteriör arkitektoniska miljöer och trim. Den anodiseras ofta.

Flyg- och rymdindustrin (2xxx & 7xxx)

Inom flygindustrin finns ett behov av både hög hållfasthet och hög korrosionsbeständighet. Av denna anledning är flygindustrin i allmänhet begränsad till serierna 2xxx och 7xxx av aluminium. Vi kommer runt den minskade korrosionsbeständigheten hos legerat aluminium i dessa serier genom alklädda liners som är av ren aluminium och legerade till den starkare aluminiumlegeringen under. Det rena aluminiumet ger planet den korrosionsbeständighet som behövs utan att kompromissa med styrkan hos det strukturella aluminiumet.

Alloy 2011: Alloy 2011, även känd som Free Machining Alloy (FMA), är känd för sin höga mekaniska hållfasthet och utmärkta bearbetning, varför du ser den i komplexa och detaljerade delar. Om denna legering bearbetas under hög hastighet, kommer den att producera fina spån, men de kan lätt tas bort.

Alloy 2014: Alloy 2014 är kopparbaserad med mycket hög hållfasthet och utmärkt bearbetning. Du hittar den i många strukturella flyg- och rymdapplikationer på grund av dess höga korrosionsbeständighet.

Alloy 2024: Alloy 2024 används mycket ofta på grund av sin kombination av hög hållfasthet och utmärkt utmattningsbeständighet. Du hittar den överallt där produkter kräver ett bra förhållande mellan styrka och vikt. Men dess korrosionsbeständighet är ganska låg, så du kommer ofta att se den med antingen en anodiserad yta (se nedan) eller med Alclad.

Legering 7075: Av alla aluminiumlegeringar är 7075 en av de högsta hållfasthetslegeringarna. Liksom 2024 har den ett utmärkt förhållande mellan styrka och vikt och används i delar som kommer att utsättas för hög belastning. 7075 kan formas vid glödgning och sedan värmebehandlas vid behov.

Hur snabbt sker aluminiumoxidation?

Aluminiumoxidation sker snabbare än ståloxidation eftersom aluminium har en stark affinitet för syre. När alla aluminiumatomer har bundits med syre upphör oxidationsprocessen.