Què tan resistent a la corrosió és l'alumini? L'alumini és resistent a la corrosió?
En termes generals, l'alumini i els seus aliatges tenen una excel·lent resistència a la corrosió. L'alumini en estat natural, comercialment pur o alumini 1xxx, té la millor resistència a la corrosió, però aquesta qualitat es veu compromesa a mesura que s'hi afegeixen aliatges, especialment coure i ferro, però també magnesi o zinc. A continuació s'enumeren els elements d'aliatge utilitzats per aconseguir les propietats desitjables de la majoria dels grups d'aliatge d'alumini comercials.
| Grup d'aliatges | Element d'aliatge principal | Força | Ductilitat | Resistencia a la corrosió | Soldabilitat | Anoditzat |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1xxx | Cap | L | H | H | H | VH |
| 2xxx | Cu | VH | L | L | L | L |
| 3xxx | Mn | L més | H | H | H | H |
| 5xxx | Mg | M | M | H | H | H |
| 6xxx | Si/Mg | M | M | H | H | VH -H |
| 7xxx | Zn/Mg | H | L | M | M | M |
| 7xxxCu | Zn/Mg/Cu | VH | L | L | L | L |
Aquests elements, afegits en petits percentatges, s'afegeixen per donar al metall les propietats desitjades de resistència, ductilitat, soldabilitat, mecanització, resistència a la corrosió i altres. A causa d'un cert grau de predictibilitat en els canvis de propietats entre els diferents grups d'aliatges, normalment s'utilitzen en diferents mercats. Als efectes d'aquesta publicació del bloc, parlarem principalment de la resistència a la corrosió, però quan es decideixi per un aliatge, no s'ha de considerar cap propietat de manera aïllada.
Quina és la relació entre l'oxidació de l'alumini i la resistència a la corrosió?
Paradoxalment, l'oxidació de l'alumini és una part central de la seva resistència a la corrosió. L'alumini té una afinitat molt alta amb l'oxigen. Quan s'exposa una nova superfície d'alumini en presència d'aire o qualsevol altre agent oxidant, es desenvolupa ràpidament una fina pel·lícula dura d'òxid d'alumini (o òxid hidratat en aigua no estancada). Aquesta oxidació de l'alumini és precisament el que fa que l'alumini sigui tan resistent a la corrosió.
Aquesta pel·lícula és relativament inert químicament. La resistència a la corrosió de l'alumini depèn de la inactivitat d'aquesta pel·lícula superficial d'alumini o òxid hidratat. És quan aquesta pel·lícula superficial es dissol quan es produeix la corrosió; quan la pel·lícula pateix danys localitzats i no es pot produir l'autocuració, es produeix una corrosió localitzada.
Aquesta pel·lícula de superfície és generalment estable en un rang de pH d'entre 4,5 i 8. La pel·lícula pot mantenir-se estable en altres casos depenent de l'entorn, per exemple, àcid nítric a pH 0, àcid acètic glacial a pH3 o amoni. hidròxid a pH 13. La pel·lícula d'òxid es pot dissoldre en la majoria d'àcids i bases forts, en aquest cas la corrosió de l'alumini serà ràpida.
Com amb tots els elements arquitectònics i estructurals comuns, l'alumini es corroirà en determinades condicions. Això és més probable que passi quan s'escull l'aliatge incorrecte per a projectes o aplicacions. Per obtenir bons resultats amb l'alumini, és fonamental conèixer el següent:
les condicions en què es produirà la corrosió
la forma que prendrà la corrosió
la taxa de corrosió
qualsevol mesura preventiva que es pugui prendre
L'alumini s'oxida? L'alumini és a prova d'òxid?
L'oxidació és una forma de corrosió específica del ferro i l'acer (perquè conté ferro). De fet, l'òxid és el nom comú de l'òxid de ferro, quan el ferro o l'acer s'uneixen amb l'oxigen i s'oxiden. Per tant, l'alumini no es pot oxidar.
L'aliatge d'alumini s'oxida?
L'alumini i els seus aliatges són resistents a la corrosió. Tot i que l'alumini és naturalment resistent, la seva resistència disminueix amb l'addició de més aliatges. La resistència de l'alumini a la corrosió es deu a l'oxidació. Quan les superfícies d'alumini noves entren en contacte amb l'aire o altres agents oxidants, es forma una pel·lícula dura i fina d'òxid d'alumini que la protegix de la corrosió. Tanmateix, és important tenir en compte que l'alumini no és completament immune a la corrosió i es pot corroir en determinades condicions.
Quins aliatges tenen la millor resistència a la corrosió?
1xxx
Aliatge 1100: el grau d'alumini 1100 és alumini comercialment pur. Té una excel·lent resistència a la corrosió i és comú a les indústries químiques i de processament d'aliments. En cas contrari, és un metall tou i dúctil amb una excel·lent treballabilitat. Trobareu l'aliatge 1100 amb freqüència en aplicacions que requereixen conformació. Es pot soldar amb qualsevol mètode, però no es pot tractar tèrmicament.
3xxx
Aliatge 3003: l'aliatge 3003 és el més comú dels aliatges d'alumini. És un alumini pur de grau comercial amb un augment del 20 per cent de resistència gràcies a l'addició de manganès i coure. També té una excel·lent resistència a la corrosió, treballabilitat i es pot soldar o soldar, estirat o filat.
5xxx
Aliatge 5052:El 5052 també és un aliatge molt popular perquè té la resistència més alta de qualsevol dels graus no tractables tèrmicament. És especialment comú en atmosferes marines i d'aigua salada per la seva resistència a la corrosió. Té una excel·lent treballabilitat i es dibuixa o es forma fàcilment en formes complexes.
6xxx
Aliatge 6061:6061 és el més versàtil dels aliatges tractables tèrmicament, inclosa la resistència a la corrosió, la treballabilitat quan es recuit i la soldabilitat. Trobaràs l'aliatge 6061 en productes i aplicacions que requereixen un trifecta de bon aspecte, millor resistència a la corrosió i bona resistència.
Aliatge 6063: 6063 es coneix generalment com un aliatge arquitectònic per les seves propietats d'alta resistència a la tracció, gran acabat i alta resistència a la corrosió. Trobareu 6063 en entorns arquitectònics i guarnicions interiors i exteriors. Sovint està anoditzat.
La indústria aeroespacial (2xxx i 7xxx)
A la indústria aeroespacial, hi ha una necessitat d'alta resistència i alta resistència a la corrosió. Per aquest motiu, la indústria aeroespacial es limita generalment a les sèries d'alumini 2xxx i 7xxx. Aconseguim la reducció de la resistència a la corrosió de l'aliatge d'alumini en aquestes sèries mitjançant revestiments alclad que són d'alumini pur i aliats amb l'aliatge d'alumini més fort que hi ha a sota. L'alumini pur proporciona a l'avió la resistència a la corrosió que es necessita sense comprometre la resistència de l'alumini estructural.
Alloy 2011: Alloy 2011, també conegut com Free Machining Alloy (FMA), és conegut per la seva alta resistència mecànica i un excel·lent mecanitzat, per això el veieu en peces complexes i detallades. Si aquest aliatge es mecanitza a alta velocitat, produirà estelles fines, però s'eliminen fàcilment.
Alloy 2014: Alloy 2014 és a base de coure amb una resistència molt alta i un mecanitzat excel·lent. El trobareu en moltes aplicacions aeroespacials estructurals a causa de la seva alta resistència a la corrosió.
Alloy 2024: l'aliatge 2024 s'utilitza molt habitualment per la seva combinació d'alta resistència i excel·lent resistència a la fatiga. El trobareu allà on els productes requereixin una bona relació entre força i pes. Però, la seva resistència a la corrosió és bastant baixa, de manera que sovint la veureu amb una superfície anoditzada (vegeu més avall) o amb Alclad.
Aliatge 7075: de tots els aliatges d'alumini, el 7075 és un dels aliatges de major resistència. Igual que el 2024, té una excel·lent relació entre força i pes i s'utilitza en peces que patiran una gran tensió. 7075 es pot formar quan es recuit i després es pot tractar tèrmicament si cal.
Amb quina rapidesa es produeix l'oxidació d'alumini?
L'oxidació de l'alumini passa més ràpid que l'oxidació de l'acer perquè l'alumini té una forta afinitat per l'oxigen. Quan tots els àtoms d'alumini s'han unit amb l'oxigen, el procés d'oxidació s'atura.
