Основни методи на защита от корозия на алуминий

Обикновено, алуминиеви сплави имат добри корозионни свойства при следните условия: атмосферата, прясна вода, морска вода, повечето видове почва, хранителни продукти, както и разнообразие от химикали. Терминът "добра устойчивост на корозия" означава, че в повечето случаи алуминий могат да бъдат използвани без защитно покритие, и по този начин срока на експлоатация ще бъде дълъг. В зависимост от агресивността на околната среда, както и местоназначението на изискванията към продукта, дизайн и поддръжка на живот, могат да бъдат взети, за да се противопостави или да се намали степента на корозия атака. Може да се използва няколко начина за защита. Тази глава разглежда само онези мерки, които са незащитени алуминиеви продукти и компоненти. Защитни повърхностни обработки като предварителна обработка, боядисване и анодиране.

2. Избор на корозионноустойчиви сплави

Добавянето на легиращи елементи в алуминиев засяга същността на корозията, и е важно да се избере най-подходящата сплав за всяка среда. Най-често се използва като легиращи елементи в алуминиеви сплави: мед, магнезий, манган, силиций и цинк, както и примеси в търговски чист алуминий - желязо и силиций.

2.1. Ковано алуминиеви сплави

Чист алуминий (> 99,9% Al)

Ultrapure алуминий (> 99,9% Al) има най-добрата защита от корозия за алуминий. Тези цифри драстично намалени с въвеждането на примеси, по-специално мед и желязо.

Ал-Mn сплави имат добра устойчивост на корозия и се използват на открито, без защита.

Сплави, съдържащи значителни количества мед (> 0.25%) имат по-ниска устойчивост на корозия, и следователно не трябва да се използват в агресивна морска или индустриална среда без защитни покрития. В миналото, най-често срещаната грешка е използването на Al-Cu сплави в корозионна среда, без подходящи гаранции.

Сплави, съдържащи Zn, Mg и Cu имат сходни корозионни свойства и че семейството на сплави на Al-Cu и следователно изискват защитни мерки в корозивна среда.

За тази фамилия сплави производствена технология, по-специално термична обработка и състава на сплавта е от решаващо значение за поведението на корозия. Сплави на Al-Zn-Mg могат да бъдат податливи на корозия напукване под напрежение и разслояване.

2.2. Леене алуминиеви сплави

Корозия на гласове-заготовки за алуминий, са обикновено по-малки от един продукт лист, защото обикновено, профилът на дебелина и е в състояние да издържат на по-тежка корозия на повърхността. Леярски сплави на Al-Mg имат добра устойчивост на корозия и могат да бъдат използвани в морска среда. Смята се, че Ал-Si показва добра устойчивост на корозия в атмосферата и водата.
Сплави на Al-Cu и Al-Si-Cu изискват защита на повърхността в корозивна среда.
Поведението на някои от сплав зависи от средата, която той трябва да понесе;
Като пример, следната таблица показва поведението на различни сплави в киселини и основи. Колкото по-нисък индекс, толкова по-добре устойчивостта на корозия.

3. Подобряване на дизайна оборудване

Тъй като поведението на корозията на метали зависи от условията на физични и химични околната среда (например, температура, съдържание на примес изменение на концентрацията, и т.н.), както и на химическия състав и структура може значително да повлияе на естеството и степента на корозия. Най-честите структурни повреди, когато обслужващи алуминиеви продукти включват електрохимическа, тесен и корозия стрес.
В следващите параграфи се дават препоръки за предотвратяване или поне намаляване на въздействието на тези видове корозия:

3.1. Предотвратяване на галваничната корозия

Следващите "правила" за намаляване на електрохимична корозия:
Избирането на комбинации от метали възможно най-близо един срещу друг в редица потенциал електрод за средата под въпрос.
Използвайте катод монтаж. Избягвайте комбинации с лошо съотношение (ниско) площ от анода към катода. За да се осигури пълна електрическа изолация на две свързани метали. Това може да стане чрез използване на изолационни дистанционни втулки (тръби) и други. Ако се прилага боята, винаги боя катода. Ако само боя анод, който и да е нулата би довело до неблагоприятно относителната площ от анода към катода и корозията в нулата. Увеличаването на плътността на анод материал. Алтернативно набор от малки подвижни дебели анодна метални профили на кръстопътя.
Където е възможно, поставете хетерогенен метален контакт далеч от корозивна среда. Ако е възможно, избягвайте резбовани връзки на различни двойки, като нишка може да се счупят. Желателно присъедини спойка или заваряване. Ако е възможно, използването на инхибитори на корозия (например, рециркулационни системи).
В случаите, когато металът трябва да останат в електрически контакт чрез външно оборудване схема дизайн, така че металите са разположени колкото е възможно един от друг, като по този начин увеличаване на електрическото съпротивление през течността (електролит). По необходимост и възможност за използване на катодна защита, използвайки цинков или магнезиев излъчващ анод. За по-голямата част на агресивни среди, само цинк, кадмий и магнезий може да влезе в контакт с алуминий, без да причиняват електрохимична корозия.

3.2. Предотвратяване на корозия поради седимент

Следните мерки ще помогнат за намаляване на този вид корозия на алуминий

1. Редизайн за да се избегне отлагане на по-благороден метал, например, като се използва система за дренаж

2. Прилагане Alkleda

3. Използването на инхибитори

4. Боя метален субстрат

5. Множествена почистване за премахване на депозираната благородният метал

3.3. корозия Предупреждение пукнатина

За един проект на алуминиеви конструкции, изложени на морската атмосфера за дълго време, ние сме взели мерки за предотвратяване на корозията в пукнатини.

Следните мерки ще помогнат за намаляване на корозията в пукнатини в алуминиеви конструкции:

1. Покриване на контактните повърхности преди монтаж Състав за инхибиране боя

2. Напълнете замазка междина (смола) или еластичен уплътнителен материал, за да се предотврати проникването на влага.

3.4. Предотвратяване на корозия под напрежение

За един проект на алуминиеви конструкции са под постоянен стрес (натоварване), трябва да се вземат серия от мерки за намаляване на корозия под напрежение.

Следващите стъпки ще ви помогнат да се намали ефекта от този вид корозия в алуминиеви конструкции:

1. Уверете се, че е избрана подходяща профил, който няма да бъде претоварен. Особено внимание следва да се обърне на остатъчни или монтажни напрежения, действащи в краткосрочен напречна посока.

2. Добрата композиция боя, съдържаща антикорозионен грунд ще осигури допълнителна защита срещу корозия под напрежение. Въпреки това, вие трябва да осъзнаят, че покритията не са напълно непромокаеми на влага и поради това не трябва да се очаква от тях добра защита на особено чувствителни към корозия сплави.

3. разпрашаване, с някои алуминиеви сплави има значителен принос към защитата от корозия, които трябва да бъдат допълнително укрепени с помощта на боя.

4. Методи за третиране на повърхността, като взривяване или смилане за получаване на натиск остатъчно напрежение, ако се прилага правилно може ефективно да намали степента на корозия напукване.

5. приложеното напрежение. Постоянно приложен върху повърхността на напрежението при опън не трябва да превишава следните граници:
надлъжна 50% от якостта на добив;
дългосрочен напречна посока на между 35 и 50% от якостта на добив;
краткия ПЪСТРИЯТ посока: толкова малка, колкото е възможно, и за предпочитане не повече от 15% от якостта на добив.

3.5. Сплави с добра устойчивост на корозия

Няколко системи с голяма якост алуминиеви сплави са податливи на топлинни обработки (стареене), при която металургичен състояние постига с много по-голяма устойчивост на корозия под напрежение без загуба на механичните свойства (сплави T76, T73).
Всички тези препоръки са общи по характер и във всеки случай е необходимо подробно проучване.

Понякога е възможно да се намали или дори отричат агресивността на околната среда по някакъв начин да се променя последния. В някои химикали, такива като фенол, чрез добавяне на малко количество вода (например, 0.3%) ще предотврати тежка корозия, които биха възникнали при отсъствие на вода. В други вещества, като например течен серен диоксид, вода насърчава алуминий корозия. Обикновено, движение, или турбулентност, не прекалено, понякога предотвратяване хлътване, които ще възникнат в противен случай. Довеждане на рН до безопасна гама (4.5 до 8.5) предотвратява или намалява корозията. De-аериране на вода значително намалява тенденцията за образуване на корозия ями в алуминий. Повишаване на температурата, обикновено, може да повиши скоростта на общия (еднакво) корозия, но положителен ефект за намаляване хлътва скорост. Очевидно е, че тези ефекти са специфични за определени (отделни) условия, а на този етап можем да кажем нищо повече от това, посочено по-горе.

4.1. инхибитори на корозия

Инхибитор е вещество, което, когато се добавят (обикновено в малки количества) в корозивна течност или химически се намалява или предотвратява чрез корозията метал, който се среща в обратния случай. Инхибитори на корозията могат да повлияят на анодна, в който случай те се наричат "анодните инхибитори", или могат да повлияят на катодна корозия, те се наричат "катодна инхибитори." Анодна инхибитори могат да бъдат опасни, ако те не са добавени в достатъчно количество, тъй като докато намаляване на ефективната площ на анода, ефектът върху останалите части ще бъде по-силна, отколкото в отсъствието на инхибитор.
Катодна инхибитори са по-безопасни, тъй като частично намаляване на ефективната площ на катода намалява корозията при анода. Обикновено, обаче, те са по-малко ефективни в сравнение с инхибитори на анодните. Хромат (като калиев хромат или дихромат или калий) най-често се използва като инхибитор на алуминий и член на анодните инхибитори. За да се предотврати хлътване на алуминий в агресивна вода, е полезно да се добави 500 ррт. (Ррт) хромат или натриев дихромат при рН 8.5
Фосфат, силикат, нитрат, нитрит, бензоат и други разтворими в масло вещества също се препоръчват, самостоятелно или в комбинация, за да се намали въздействието на алуминий корозия от агресивни течности. Инхибирането на вода обикновено разумен само за рециркулация, затворен системи. В смесени системи включват, например, алуминий и мед, че е важно да се изработи добра инхибиторна система и се поддържа рН над 8,0-8,5, за да се предотврати разтваряне на медта и последващо нанасяне върху повърхността на алуминий. Сложността на инхибиране е, че обикновената инженерът е трудно да се постигне достатъчно пречистване на водата без помощта на специалист.
Често необходимите лабораторни изследвания на място, за да се постигне най-добрите параметри.

Теория на катодна защита на метал просто положени в земята. Постоянен електрически ток (наречен жертвени аноди или впечатли ток) се подава към защитената метал.
Този ток поляризира местните катодна места към местния потенциал анод и създава единна потенциал повърхност. По този начин, на потенциала на галванична клетка става равна на нула, и хлътва корозия се случи.
Пречистващ поток може да се направи с метален или графитни електроди или жертвен галванично анод магнезий или цинк. За да се намали необходимата ток, понякога защитен метално покритие с боя, защитен филм или друг опаковъчен материал. В производството на метод катодна защита стоманена тръба е добре установено и е доказано, достатъчна ефикасност. Опитът от алуминий положени в земята е ограничена до един единствен експеримент, както и ограничен брой работни линии.

Алуминий може да се катодно защитени чрез свързване с цинк или магнезий използва като излъчващ анод.
В случай на алуминий, възможно е защитен механизъм се състои от катодна поляризация на примесите в метала на потенциала корозия на пасивната алуминий, предпазва от странични ефекти на такива примеси.
Цинкът може да се използва като излъчващ анод по отношение на алуминий в неутрална или слабо кисела среда, въпреки факта, че алуминият е по-активен от цинк в множество електродни потенциали. В алкална среда алуминиев губи своята пасивност и става анода за цинк.
Магнезият обикновено се използва за защита на алуминий в някои случаи. Монтаж на магнезиеви анода позволи да спре корозия дори и в тръбопроводи поставят под земята с натрупаните продукти на корозия. В някои случаи, прекомерна защита може да доведе до образуването на алуминиев катодна корозия.
Потенциалът генерирана между анодите и алуминий, магнезий и обикновено не превишава 1,20 волта (Cu / SO4) и обикновено алкални поради структурата, не се появява на катодна корозия.

Катодна защита с катодна ток изисква източник DC и спомагателен електрод, както е показано на фигура 5104.04.01.
източник на постоянен ток е свързан към положителния полюс на спомагателния електрод и отрицателния в защитена структура. Токът протича от електрода през електролита на структурата.
Общоприето е, че защитата на алуминий се предоставя, когато потенциалът на повърхността на алуминий положени в земята се поддържа в диапазона от -0.85 до -1.10 волта (Cu / SO4) и значително катодна корозия не се случи, докато се превишава стойността на -1.20 волта.
Химичният състав на почвата може да се отрази на безопасно горната потенциал, което в някои случаи може да бъде значително по-голям от -1.20 волта.
Необходимата плътността на тока зависи от околната среда, но обикновено се прилага на тока, винаги трябва да надвишава левовата равностойност на плътността на тока, изчислена или измерена скоростта на корозия (в чешмяна вода е модерно да се вземат за изчисляване на около 20 mA / m2, в почвата в средно по 5 mA / m2).
Ако се използва защитна алуминиево покритие, плътност на тока и може да бъде по-малко от 20 км за защита на тръбата трябва само 90-240 mA.

Alkled продукт е двуслойна, състояща се от тънък слой от една сплав напълно свързан с друг, по-дебел база сплав. Лети обвивка действа като излъчващ анод за защита на база сплав. Група Al-Zn сплави обикновено се използват като обвивка материали за защитни цели, но в някои случаи се използва чист алуминий. Защитен механизъм обвивка се основава на необходимата защита. Когато язва достига основния материал, черупката корозира главно, докато базовия слой остава непокътнат.
Кания (облицовка) дава реална възможност да се удължи живота на алуминиеви тръби, чрез които даден продукт се доставя която причинява хлътване на метала. Прието е, че обвивката от всяка страна на листа е 5% от общата дебелина на листа.

Как да се сведе до минимум хлътва корозия на алуминий в агресивна вода?

Тук е необходимо да се разгледа четири възможни превантивни мерки:

1. Използването на сплавта Alkled

Прилагане 3003 или покрити 65S 72S. Това не пречи на хлътване, но значително да забави образуването на язви чрез.

2. увеличаване на дебелината на стената

Въз основа на опита в управлението на големи водни резервоари може да се приеме, че дебелината на стената на 6-7mm чрез корозия не се случва за дълго време (50-100 години), дори и в случай на образуване на точкова корозия.

3. Приложение на инхибитори

Използването на инхибитори за предотвратяване на точкова корозия оправдано само за затворени циркулационни системи

Системата за катодна защита с впечатлен ток ще предотврати хлътва или да се спре развитието му, и може да се използва в резервоари, и превозните средства. Не е възможно да се прилагат катодна защита на вътрешната повърхност на тръби с малък диаметър.