img

W głąb szybu: Jak usuwać i zapobiegać korozji aluminium

Niezależnie od tego, czy wolisz samoloty i pociągi, czy łodzie i samochody, wszyscy polegamy na środkach transportu, aby dostać się z jednego miejsca do drugiego. Pomimo różnic, wszystkie te cztery formy transportu mają dwóch wspólnych wrogów: Korozję i rdzę. Jednak pomimo powszechności tych nowotworowych zjawisk, istnieją między nimi pewne wyraźne różnice, z których żadna nie jest znana przeciętnemu człowiekowi.

W AvalonKing zajmowaliśmy się wszystkim, od usuwania rdzy z podwozia i porad dotyczących ochrony, po dyskusje na temat skutków ubocznych stosowania soli drogowej i środków chemicznych do odladzania. Ale z jakiegoś powodu nigdy nie zajmowaliśmy się tematem wżerów i korozji na elementach ze stopu aluminium.

Tak więc w interesie wyższego dobra, zacząłem badać najczęstsze przyczyny korozji aluminium, z wielką nadzieją, że po drodze odkryję kilka wskazówek dotyczących usuwania i konserwacji zapobiegawczej. To, co odkryłem, było zaskakujące...

Spis treściCzy aluminium nie powinno nigdy rdzewieć? Skoro aluminium nie rdzewieje, to dlaczego koroduje? Czy istnieje sposób, aby zapobiec wżeraniu się i korozji aluminium? Nie stresuj się i utrzymuj czystośćJak chronić aluminium przed korozją?

Czy aluminium nie powinno nigdy rdzewieć?

Według raportu, który został opublikowany niedawno przez Monroe Engineering, aluminium stanowi około 8% wszystkich elementów w skorupie ziemskiej, co czyni go najbardziej łatwo dostępnym metalem. Jest również zaskakująco lekkie, a z punktu widzenia produkcji, niewiarygodnie łatwe do manipulowania, gdy stosuje się ciepło.

Dzisiaj, aluminium można znaleźć praktycznie w każdym aspekcie codziennego życia człowieka. Samochody, samoloty, sprzęt rolniczy, materiały dachowe, broń, windy, elektronika, sprzęt komputerowy, urządzenia... lista zastosowań aluminium jest nieskończona. Powszechnie stosowane ze względu na swoją zdolność do równoważenia wytrzymałości i lekkiej sztywności z odpornością na rdzę i plastycznością, stopy aluminium są nowoczesnym materiałem człowieka z epoki kosmicznej.

W przeciwieństwie do żelaza, aluminium nigdy nie rdzewieje, szkodliwe zjawisko, które wbrew powszechnemu przekonaniu, może również jeść do stali nierdzewnej, zwłaszcza w kontakcie z takimi rzeczami jak sól i woda. W przeciwieństwie do żelaza, czyste aluminium nie zawiera żelaza, dlatego nigdy nie rdzewieje. Zamiast tego, aluminium jest podatne na korozję, która, jeśli pozwolić na fermentację, może być również bardzo szkodliwe.

Jak aluminium koroduje, to osłabia, w ten sam sposób rdza-riddled kawałek żelaza jest szybkie do złamania, tak też będzie mocno skorodowane kawałek aluminium. Jasne, oba naturalnie występujące nowotwory zużywają metal w ślimaczym tempie, ale po osadzeniu, są królewskim wrzodem na tyłku, aby usunąć i zapobiec rozprzestrzenianiu się.

Więc jeśli aluminium nie będzie rdzewieć, dlaczego koroduje?

Aby znaleźć odpowiedź na to zagadkowe pytanie, zwracamy się do nikogo innego jak do specjalisty od śrub i sprzętu, firmy Fastenal. Według zespołu z siedzibą w Minnesocie: "O korozji można myśleć jako o działaniu elektro-chemicznym, w którym jeden metal jest zamieniany w substancję chemiczną lub po prostu zjadany. Kiedy dwa metale stykają się ze sobą w obecności elektrolitu [wody], mniej aktywny metal będzie działał jako katoda i przyciągał elektrony z anody. Anoda jest materiałem, który ulega korozji".

Raport firmy Fastenal dalej oferuje przykład, jak komponent aluminiowy może szybko korodować. "Jeśli mosiężne i aluminiowe płyty są połączone przez pasywowane [powlekane] 304 stali nierdzewnej śruby, zarówno mosiądz i aluminium będzie korodować poważnie, gdzie dotykają stali nierdzewnej, ponieważ są one znacznie bardziej anodowe niż stali nierdzewnej. Płyta aluminiowa będzie korodować ciężej ze względu na to, że jest bardziej anodowe do stali nierdzewnej niż mosiądz jest. Aluminium będzie również korodować, gdzie jego odsłonięta powierzchnia styka się z mosiądzu płyty, ponieważ mosiądz jest bardziej katodowe."

Aby rozbić ten problem do poziomu molekularnego, zwracamy się w kierunku odkrycia dokonanego przez norweskiego naukowca, Kemala Nişancıoğlu. Podczas badania słabości korozyjnych powszechnie występujących w stopach metali, podatność aluminium na korozję została ujawniona. "Inicjacja wżerów w wielofazowych stopach komercyjnych [aluminium] występuje niezmiennie w słabych punktach tlenku wokół cząstek międzymetalicznych", wyjaśnia Nişancıoğlu. "Słabość wynika po pierwsze z obecności skazy w tlenku na interfejsie cząstka-matryca".

Ten nerdowski żargon bardziej niż prawdopodobne wywoła kilka ukłonów zrozumienia od tych z was, którzy są zaznajomieni z zaletami i wadami wydajności produktów z powłokami ceramicznymi. Dla reszty z was, oto krótkie streszczenie tego, co jesteśmy nerding-out nad, i dlaczego to powinno nawet znaczenie.

Skazy powierzchniowe pozwalają zanieczyszczeniom i wilgoci wkraść się w szczeliny, gdzie nie należy, co z czasem może spowodować, że materiał taki jak aluminium, aby stać się zagrożone. Podobnie jak wiele innych materiałów, aluminium jest tylko tak silne, jak jego najsłabsze ogniwo, więc gdy wżery tworzą się w danym obszarze, często rozprzestrzeniają się na zewnątrz, jeśli nie zostaną usunięte w odpowiednim czasie.

Szybka uwaga dla kujonów: Stopy aluminium często tworzą gładką powierzchnię utlenioną, która może mieć grubość od 0,001 do 0,0025 cala. Ta utleniona warstwa zewnętrzna nie jest uważana za szkodliwą, ponieważ tworzy powłokę-jak bariera, i nie jest podatna na wżery.

Czy istnieje sposób, aby zapobiec wżerom i korozji aluminium?

Istnieje kilka sposobów ochrony powierzchni aluminiowej przed uszkodzeniami związanymi z wżerami i korozją. Najczęstszym z nich jest proces powlekania bezbarwnego, który na wielu produktach aluminiowych jest fabrycznie nakładany w celu zapewnienia doskonałej ochrony przed korozją. Podczas gdy materiały i techniki stosowane mogą się różnić od lakieru bezbarwnego, który jest powszechnie spotykany na szczycie lakieru pojazdu, cel obu produktów jest identyczny.

Nie oznacza to jednak, że każda z form tych oryginalnych fabrycznych powłok będzie w stanie służyć i chronić do końca czasu. Istnieje wiele czynników, które mogą mieć wpływ na elementy aluminiowe, zwłaszcza te, które są narażone na duże obciążenia w środowisku bogatym w wilgoć. To właśnie dlatego zdecydowana większość produktów aluminiowych jest wykończona powłoką anodową.

Podczas gdy krótki artykuł na ten temat autorstwa TECH-FAQ, z pewnością rzuca nieco światła na zalety i wady anodowanego aluminium, specjalista od powlekania stopów klasy komercyjnej, Silcotek, zagłębia się nieco bardziej w uzasadnienie potrzeby ochrony komponentów aluminiowych.

Anodowanie drastycznie zmienia teksturę stopu aluminium, dając mu znacznie bardziej porowatą powierzchnię, co z kolei pozwala kolejnym powłokom ochronnym i/lub pigmentowym przylegać do metalu. Nawet bez dodatkowej powłoki na powierzchni, anodyzowane aluminium zwiększa odporność aluminium na korozję i zużycie. Ta pół-ruda powierzchnia nie tylko neguje przypadki, w których może wystąpić pękanie lub złuszczanie, ale jej gruba warstwa tlenku jest również całkowicie niewykrywalna gołym okiem.

Jednak anodowanie ma również swoje słabe strony. W przeciwieństwie do tytanu, żelaza i stali nierdzewnej, nieobrobione aluminium ulega osłabieniu, gdy temperatura przekroczy 212° Fahrenheita (100° Celsjusza). I podczas gdy porowata powierzchnia anodyzowanego aluminium może sprawić, że będzie łatwiejsze do pokrycia, a zatem bardziej odporne na łuszczenie się i korozję, cierpi, gdy ciepło jest włączone, z zaskakująco niskim 176 ° Fahrenheita (80 ° Celsjusza) punkt pękania.

Quick Nerd Note: W swojej najprostszej formie, anodowanie jest niewiele więcej niż ekspozycji surowych materiałów stopu aluminium do tortur mieszanki roztworów kwasów i gwałtownych prądów elektrycznych. To zabójcze combo zmusza aluminium do tworzenia wodoru na jego elektrodzie ujemnej (katodzie), z tlenem wzdłuż fizycznej powierzchni aluminium służącym jako elektroda dodatnia (anoda). Podczas gdy wodór jest niewiele więcej niż produktem ubocznym aluminium, tlen produkowany jest przekształcany w tlenek glinu, który w istocie jest podstawą do anodowania.

Nie stresuj się i dbaj o czystość

Innym wspólnym ryzykiem dla aluminium jest korozja naprężeniowa (SCC), nazwa, która powinna być dość oczywiste. Będąc, że aluminium jest podatne na kompromis pod ciśnieniem, odpowiednia mieszanka korozji tworzących obcych elementów i stres może zmusić lekki materiał do przedwczesnej korozji.

Oznacza to, że rzeczy, takie jak aluminiowe kadłuby łodzi, tłoczone łóżka ciężarówek, samolotów na zewnątrz i sprzętu budowlanego i rolniczego są podatne na korozję naprężeniową pękanie. Jeśli jest to aluminium i dostaje uderzenia przez inny obiekt lub siły nacisku na bieżąco, są szanse, że jest podatny na SCC. Dlatego rutynowe czyszczenie powierzchni i inspekcje są tak ważne, bo jeśli pozostawi się je bez nadzoru na zbyt długo, integralność strukturalna danej sekcji może stać się niezdatna do użytku.

Więc choć może być odporny na degradację tlenku żelaza, i o wiele bardziej lekki niż, powiedzmy, stali nierdzewnej, aluminium może osłabić się szybko, gdy regularne korozji lub korozji naprężeniowej pęka w.

W celu usunięcia wspomnianego "metalicznego raka" z powierzchni aluminium, większość ludzi podejmie jedno z dwóch podejść. Pierwszy, i być może najbardziej atrakcyjny, jest bardzo kwaśny, łatwy do zrobienia, super niedrogi, wszystko naturalne aluminium utlenianie remover nieograniczonej awesomeness.

Łącząc wodę destylowaną z czystym sokiem z cytryny lub białym octem, a następnie delikatnie mieszając skorodowany obszar z łagodnym pad szorowania, większość łagodnych przypadków korozji aluminium mogą być usunięte. Aby stworzyć ten magiczny eliksir, wystarczy połączyć kwartę wody destylowanej z dwoma łyżkami stołowymi kwaśnego płynu do wyboru, i mieszać. Z odrobiną tłuszczu łokcia, dużo ilości czasu ekspozycji, i szczyptą szczęścia, powinieneś być w stanie usunąć większość odmian ogrodowych form korozji aluminium.

Jednakże, jeśli czujesz się jak coś mocniejszego jest wymagane, istnieje pozornie nieskończona gama aluminium czyszczenia produktów chemicznych specjalnie zaprojektowany do usuwania utleniania na nieobrobionych i anodowanych powierzchni. I choć rzeczy jak włókniny ścierne podkładki pracy cuda na skorodowanych powierzchni aluminiowych anodowanych, należy uważać, aby nie uszkodzić metalu film ochronny. Jeśli jednak anodyzacja zostanie w jakiś sposób naruszona, można użyć kwasu chromowego lub innego inhibitora, aby przywrócić warstwę tlenku.

Szybka wskazówka: NIGDY nie używaj wełny stalowej lub szczotek z drutu stalowego na powierzchniach aluminiowych, ani żadnych innych wysoce ściernych środków czyszczących. Mogą one łatwo uszkodzić miękkie powierzchnie aluminiowe, powodując dalszą korozję.

Jak chronić aluminium przed korozją

Jednym ze sposobów ochrony powierzchni aluminiowej przed korozją jest przechowywanie jej w środowisku o kontrolowanym klimacie. Może to być idealne dla czegoś małego, co jest używane tylko od czasu do czasu, ale zapobieganie samochodowi przed kontaktem z deszczem, wilgocią lub innymi bogatymi w wilgoć elementami naturalnymi jest praktycznie niemożliwe. Co prowadzi nas z powrotem do najbardziej powszechnie praktykowanej formy ochrony aluminium: Clear coating.

Ochrona przezroczystą powłoką może być tak prosta, jak nałożenie warstwy powłoki ceramicznej na powierzchnię aluminium. Niewidoczna warstwa lakieru bezbarwnego nie tylko chroni surowy stop przed żywiołami, ale ma również zdolność do nadania głębi każdej wcześniej malowanej lub malowanej proszkowo powierzchni. Podczas gdy podstawowe, "podejście puszki grzechotki" do powłoki bezbarwnej może być stosowane do mniejszych obiektów aluminiowych, większe powierzchnie zazwyczaj wymagają bardziej zdecydowanego rozwiązania.

Raport Boeinga na temat korozji aluminium w samolotach ilustruje niektóre środki zaradcze podejmowane w celu zwalczania tego destrukcyjnego zjawiska na arenie lotniczej. Chociaż wiele z nich nie ma zastosowania dla tych z nas, którzy pracują w sektorze prywatnym, intrygujące jest, aby zobaczyć środki, które są podejmowane, aby utrzymać korozję aluminium na dystans w samolotach i co to oznacza dla zastosowań motoryzacyjnych.

Raport potęgi aerospace idzie dalej, aby wyjaśnić, że jeśli miałeś do mocowania czegoś ze stali nierdzewnej do powierzchni aluminium, stal powinna być kadmowana w celu zapobiegania galwanicznie koroduje aluminium. To samo dotyczy tytanu, który według Boeinga powinien być pokryty podkładem antykorozyjnym, takim jak epoksyd odporny na Skydrol, aby wytrzymać uszkodzenia powodowane przez paliwo lotnicze. Poliuretanowe farby nawierzchniowe mogą być również nakładane na podkład aluminiowy z powodów funkcjonalnych, z tymi dekoracyjnymi poliuretanowymi farbami nawierzchniowymi oferującymi większą odporność na korozję nitkową.

Na szczęście większość z nas nigdy nie będzie potrzebować epoksydów odpornych na Skydrol. Prosta powłoka Armor Shield IX powinna być więcej niż wystarczająca, aby chronić aluminiowe mienie przeciętnej osoby. Od części samochodowych i paneli nadwozia, do łodzi, rowerów, motocykli i innych, ochrona powierzchni aluminiowej nigdy nie było łatwiejsze lub bardziej odporne dzięki pojawieniu się powłoki ceramicznej.

Jeśli podobał Ci się ten artykuł, to na pewno spodobają Ci się produkty AvalonKing do pielęgnacji samochodów dla majsterkowiczów. Tworzymy produkty "No B.S." za przystępną cenę. A co najlepsze, traktujemy naszych klientów jak rodzinę, więc jeśli masz jakieś pytania lub po prostu chcesz porozmawiać o samochodach, wystarczy, że do nas zadzwonisz lub napiszesz e-mail. Sprawdź naszą stronę główną tutaj.

Robert

Redakcja 0o2.pl

Zobacz również