Виды коррозии
Окисляется алюминий в атмосфере быстро, но на небольшую глубину. Этому препятствует защитная окисная пленка. Окисление ускоряется выше температуры плавления алюминия. Если нарушается целостность оксидной пленки, алюминий начинает корродировать. Причинами истончения его защитного слоя могут стать различные факторы, начиная с воздействия кислот, щелочей и заканчивая механическим повреждением.
Коррозия алюминия – саморазрушение металла под воздействием окружающей среды. По механизму протекания выделяют:
- Химическую коррозию – происходит в газовой среде без участия воды.
- Электрохимическую коррозию – протекает во влажных средах.
- Газовое разрушение – но сопровождает нагрев и горячую обработку алюминия. В результате взаимодействия кислорода с металлами возникает плотная окисная пленка. Вот почему алюминий не ржавеет, как и все цветные металлы.
На видео: электрохимическая коррозия металлов и способы защиты.
Принцип батареи
Гальваническая коррозия работает как батарея, которая состоит из двух электродов:
- катода, где происходит реакция восстановления
- анода, где происходит реакция окисления.
Эти два электрода погружены в проводящую жидкость, которая называется электролитом. Электролит – это обычно разбавленный кислотный раствор, например, серной кислоты, или соляной раствор, например, сульфат меди. Эти два электрода соединены снаружи электрической цепью, которая обеспечивает циркуляцию электронов. Внутри жидкости передача электрического тока происходит путем перемещения ионов. Жидкость, таким образом, обеспечивает ионное электрическое соединение (рисунок 9).
Рисунок 9 – Принцип гальванической ячейки [3]
Рисунок 1 показывает ячейку, в которой электролитом является раствор серной кислоты. Серная кислота полностью диссоциирована в воде (поскольку является сильной кислотой) путем образования ионов Н+, которые определяют кислотность среды. Происходит следующая электрохимическая реакция [3]:
- цинковый анод окисляется:
Zn → Zn2+ + 2e−
на медном катоде восстанавливаются протоны Н+:
2Н+ + 2e− → Н2
Полная реакция имеет вид:
Zn + H2O → Zn(OH)2 + H2
Эта ячейка производит электричество за счет потребления цинка, который выделяется в виде гидроксида цинка Zn(OH)2.
Для работы ячейки необходимо одновременное выполнение трех условий:
- два различных металла, которые образуют два электрода;
- присутствие электролита;
- непрерывность всей электрической цепочки.
Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, например, если нарушается электрический контакт, то ячейка не будет производить электричество, и окисления на аноде не будет происходить (также как и восстановления на катоде).
Причины коррозии алюминия
Коррозионная стойкость алюминия зависит от нескольких факторов:
- чистоты – наличия примесей в металле;
- воздействующей среды – алюминий может одинаково подвергаться разрушению и на чистом сельском воздухе и в промышленно загрязненных районах;
- температуры.
Во многих случаях малоконцентрированные кислоты могут растворить алюминий. От возникновения коррозии не защищает естественная окисная пленка.
Мощные разрушители – фтор, калий, натрий. Алюминий и его сплавы корродируют при воздействии химических соединений брома и хлора, растворов извести и цемента.
Коррозия алюминия и его сплавов происходит в воде, воздухе, оксидах углерода и серы, растворах солей. Морская вода приводит к ускоренному разрушению. Алюминий считается активным металлом, но при этом отличается хорошими коррозионными свойствами.
Выделяют два основных фактора, которые влияют на интенсивность коррозийного процесса:
- степень агрессивности воздействующей окружающей среды – влажность, загрязненность, задымленность;
- химическая структура.
Алюминий не подвергается коррозии в чистой воде. Не влияют на защитную оксидную пленку нагревание и пар.
Как вода воздействует на описываемый металл?
Коррозия алюминия в воде может наступить от повреждения верхнего слоя и защитной пленки. Высокая температура жидкости способствует скорейшему разрушению металла. Если алюминий поместить в пресную воду, то коррозионные процессы практически не будут наблюдаться. Если повысить температуру воды, то изменений можно не заметить. Когда жидкость нагревается до температуры 80 градусов и выше, то металл начинает портиться.
Скорость коррозии алюминия увеличивается, если в воду попадает щелочь. Описываемый металл обладает повышенной чувствительностью к соли. Именно поэтому морская вода для него губительна. Чтобы использовать этот металл в морской воде, необходимо в жидкость добавлять магний или кремний. Если использовать лист алюминия, в составе которого есть медь, то коррозия сплава будет протекать гораздо быстрее, чем у чистого вещества.
Проявление коррозии алюминия
Выделяют следующие виды коррозии алюминия и его сплавов:
- Поверхностная – наиболее распространенная, приносит наименьший вред, легко заметна и быстро поддается устранению.
- Локальная – разрушения наблюдаются в виде углублений и пятен. Опасный вид коррозии в силу своей незаметности. Встречается в труднодоступных частях и узлах металлических конструкций.
- Нитеподобная, филигрань – наблюдается под покрытиями из органики, на ослабленных местах поверхности.
Любой из видов коррозии конструкций из алюминия является причиной разрушения.
Это сокращает срок эксплуатации изделий. В гальванической паре алюминий может корродировать, при этом он защищает другой металл.
Естественных антикоррозийных свойств алюминия и его сплавов недостаточно. Поэтому механизмы, агрегаты, конструкции и изделия из металла нуждаются в дополнительной защите.
Листы алюминиевые для судостроения
Часто при постройки судов требуются материалы в соответствии с отраслевым стандартам в частности ОСТ1 92063-78 плиты из алюминиевых сплавов для судостроения и ОСТ1 92073-82 листы из алюминиевых сплавов для судостроения. При необходимости такие листы могут поставлены по вашему запросу. Основной материал по данным стандартам — листы и плиты из сплава 1561. Обращаем ваше внимание, что эти стандарты не предусматривают использование листов и плит АМг6. Но иногда и этих жестких требований бывает недостаточно! Требования современных судостроителей строги — нужны материалы алюминиевые листы с регистром!
Способы борьбы с коррозией
Защита от коррозии производится несколькими способами:
- Механическое лакокрасочное защитное покрытие.
- Электрохимическая защита – покрытие более активными металлами;
- Покрытие алюминия порошковыми составами, так называемый процесс аллюминирования;
- Высоковольтное анодирование;
- Химическое оксидирование;
- Применение ингибиторов коррозии.
Механическое покрытие
Как защитить алюминий от коррозии? Чаще всего применяют механический способ – нанесение слоя краски.
Покройте краской изделие и вы убедитесь в действенности этого способа. Окрашивание бывает мокрым и сухим, или порошковым. Эти технологии усовершенствуются. При мокром окрашивании лакокрасочные слои наносят после защиты алюминия составом, содержащим соединения цинка и стронция. Металлическую основу тщательно подготавливают: защищают, шлифуют, сушат. Грунт наносят поэтапно.
Когда растворитель из грунтовочной смеси полностью исчезнет, поверхность можно покрывать изолирующим составом: масляным или глифталиевым лаком.
Специальные составы помогают остановить коррозию и защищают алюминиевые конструкции от химикатов, бензина, различного вида масел. Выбор покрытия зависит от условий последующей эксплуатации металлического изделия:
- молотковые – применяют для получения конструкций различных цветовых оттенков, используемых в декоре;
- бакелитовые – наносят под высоким давлением, заполняя микротрещины и поры.
Порошковое окрашивание требует тщательной очистки поверхности от жира и различных отложений. Это достигается погружением в щелочные или кислотные растворы с добавлением смачивателей. Далее на алюминиевые конструкции наносится слой хроматных, фосфатных, циркониевых или титановых соединений. После этого он не будет окисляться.
После просушки материала на окислившийся участок наносят защитный полимер. Чаще всего используются полиэфиры, стойкие к механическому, химическому и термическому воздействию. Применяют полимеризованный уретан, эпоксидные и акриловые порошки.
Алюминиевые листы с сертификатом РМРС — Российского Морского Регистра Судостроения
В судостроении все чаще запрашивают алюминиевые плиты, алюминиевые листы и другой прокат имеющий сертификат соответствия Российскому Морскому Регистру Судостроения или международному Морскому Регистру Ллойд. Невская Алюминиевая Компания может предложить поставку алюминиевых листов 1550 и 5083 (аналог АМг5) и алюминиевых листов 1561 (аналог АМг6), удовлетворяющих требованиям части XIII «Материалы» Правил классификации и постройки морских судов (под наблюдением Регистра) с отметкой соответствия в сертификате материала алюминиевых листов.
В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить со склада в Петербурге или Москве различные виды листов и плит алюминиевых для судостроения:
- Купить алюминиевые листы АМг3
- Купить алюминиевые листы АМг5
- Купить алюминиевые листы АМг6
- Купить алюминиевые листы 1561
- Купить алюминиевые листы 5083
- Купить алюминиевые плиты АМг6
- Купить алюминиевые плиты 1561
- Купить алюминиевую сварочную проволоку
- Купить рифленый алюминиевый лист в розницу в СПб
- Купить прямоугольные алюминиевые трубы
- Купить квадратные трубы Ад31
- Купить недорогие алюминиевые уголки
- Купить алюминиевые полосы
Оксидирование алюминия
Оксидирование алюминия протекает при постоянном токе под напряжением 250 В. Наращивание защитной пленки происходит при комнатной температуре с водяным охлаждением. Не требуется импульсного источника. Пленки получаются плотными и прочными в течение 45-60 минут.
На плотность и цвет оксидного покрытия влияет температура электролита:
- пониженная температура образует плотную пленку яркого цвета;
- повышенная – формирует рыхлую пленку, требующую дальнейшей окраски.
Образовать защиту алюминия от коррозии можно электрохимической реакцией. Процесс разделен на несколько этапов:
1. На стадии подготовки алюминиевое изделие обезжиривают, погружая его в раствор щавелевой кислоты.
2. После промывания водой опускают в щелочной раствор, чтобы удалить неравномерно образовавшийся оксидный слой.
3. Для дополнительной окраски алюминиевые изделия погружают в соответствующие растворы солей. Чтобы заполнить образовавшиеся поры, металлический материал обрабатывают паром.
4. Затем изделие подвергают сушке. Анодное оксидирование может проводиться с применением переменного тока.
Для защиты от коррозии применяют химическое оксидирование – менее затратное, не требующее специального электрического оборудования и квалификации исполнителей. Используется несложный химический состав.
В процессе алюминирования полученная оксидная пленка толщиной в 3 мкм имеет салатный цвет, обладает высокими электроизоляционными свойствами, не пориста, не окрашивается.
Коррозия алюминия возникает вследствие находящихся рядом металлов, которые окислились. Предотвращению этот процесса способствует изоляция. Это могут быть прокладки из резины, битума, паронита. При покрытии ржавчиной применяются лак и другие изолирующие материалы. Других способов избавиться от этой проблемы пока нет.
