Mengapa Ketahanan Kakisan Penting dalam Rod Aluminium
Rod aluminium digunakan dalam sokongan struktur, kelengkapan bermesin, penyambung elektrik dan pengikat, dan dalam kebanyakan aplikasi tersebut rod mesti bertahan bertahun-tahun terdedah kepada kelembapan, bahan kimia atau udara garam. Aluminium secara intrinsiknya tahan kakisan kerana filem oksida yang nipis dan padat terbentuk serta-merta pada permukaan yang segar dan menghalang serangan selanjutnya. Perlindungan semula jadi itu boleh dilemahkan atau diperkukuhkan oleh kimia aloi dan oleh cara permukaan disediakan, itulah sebabnya dua rod yang bersaiz sama boleh berkelakuan sangat berbeza dalam persekitaran yang sama.
Faktor-Faktor Yang Menentukan Rintangan Kakisan
Komposisi aloi adalah faktor pertama. Gred aluminium tulen seperti siri 1xxx menawarkan rintangan kakisan am yang terbaik, manakala kuprum-yang mengandungi aloi dalam siri 2xxx dan 7xxx lebih terdedah kepada serangan pitting dan galvanik. Magnesium-yang mengandungi aloi 5xxx seperti 5052 dan 5083 dinilai secara khusus untuk rintangan air masin. Rawatan permukaan ialah faktor kedua: anodisasi secara elektrokimia menebal lapisan oksida dan boleh memanjangkan hayat perkhidmatan secara mendadak. Faktor ketiga ialah persekitaran itu sendiri. Klorida dalam udara marin, cecair proses berasid atau beralkali, dan sentuhan dengan logam yang lebih mulia semuanya mempercepatkan kakisan, dan rod mesti dinyatakan dengan mengambil kira keadaan tersebut.
Bagaimana Anodizing Melindungi Rod Aluminium
Anodizing ialah proses elektrokimia yang menumbuhkan lapisan oksida terkawal pada permukaan rod. Dalam proses asid sulfurik Jenis II yang biasa, rod direndam dalam mandian asid sulfurik 15-20% pada suhu sekitar 20 C dan dirawat di bawah 12-18 V DC untuk membentuk lapisan 10-25 mikron. Lapisan anodik adalah keras, biasanya 500-800 HV, dan menutupnya dalam air panas atau nikel asetat menutup liang untuk mengunci perlindungan kakisan. Rod 6061 beranod biasanya bertahan lebih daripada 1,000 jam dalam ujian semburan garam bagi setiap ASTM B117, tahap prestasi yang tidak dapat dipadankan oleh rod tidak bersalut.
Jenis dan Pencegahan Kakisan Biasa
Hakisan galvanik berlaku apabila aluminium digandingkan dengan logam yang lebih mulia seperti keluli atau loyang dengan kehadiran elektrolit. Ia dicegah dengan mengasingkan logam dengan gasket penebat, salutan atau pemilihan pengikat yang betul. Pitting disebabkan terutamanya oleh klorida dan kelihatan sebagai rongga kecil setempat; ia dikurangkan dengan memilih aloi galas magnesium atau mangan-dan dengan menganodkan atau mengecat permukaan. Kakisan celah berkembang di kawasan terlindung di mana lembapan bertakung terkumpul, jadi ia sebaiknya dielakkan melalui-reka bentuk mesra saliran dan pembersihan biasa. Keretakan kakisan tegasan merupakan risiko dalam beberapa-kekuatan yang tinggi, itulah sebabnya suhu yang berlebihan seperti T73 ditentukan untuk aplikasi kritikal 7xxx.
Menguji Rintangan Kakisan
Ujian piawai membolehkan pembeli membandingkan rod atas dasar suka-untuk-suka sama. ASTM B117 ialah ujian semburan garam neutral biasa, manakala ASTM G85 meliputi prosedur semburan garam yang diubah suai untuk produk bersalut. Untuk perkhidmatan marin, ASTM G44 menggunakan rendaman berselang-seli dalam larutan natrium klorida 3.5% untuk mensimulasikan zon pasang surut. Aloi seperti 5086 dengan sekitar 4% magnesium menunjukkan kadar kakisan di bawah 0.1 mm setahun dalam air laut, dan menyatakan ujian yang sesuai dalam pesanan pembelian memberikan pembeli dan pembekal kriteria penerimaan yang jelas.
Memilih Batang yang Tepat untuk Alam Sekitar
Untuk struktur pantai dan luar pesisir, pilih aloi 5xxx seperti 5052 atau 5083 dan nyatakan kemasan anod atau dicat jika permukaannya akan bersentuhan langsung dengan air masin. Untuk pemprosesan kimia, aloi 1xxx dan 3xxx menentang banyak asid dan alkali ringan dan mudah dijaga kebersihannya. Untuk aplikasi-kekuatan tinggi yang mana kakisan merupakan kebimbangan kedua, 6061-T6 dengan penanodan menawarkan keseimbangan yang praktikal, manakala 7075 hendaklah digunakan hanya dalam suhu berlebihan dan dengan salutan pelindung dalam persekitaran basah. Mengesahkan aloi, temper, kemasan dan standard ujian pada peringkat pesanan menghalang kegagalan medan yang mahal kemudiannya.
Soalan Lazim
S: Adakah rod aluminium tulen terhakis dalam air masin?
Ya, dari semasa ke semasa: pitting 1050 dan 1060 berlaku dalam persekitaran klorida kerana oksida pelindung diserang secara tempatan. Untuk perkhidmatan marin, 5083, 5052 atau anodized 6061 dinyatakan sebaliknya.
S: Berapa lamakah rod aluminium beranod bertahan di luar rumah?
Dengan filem anodik tertutup 20 hingga 25 mikron, 15 hingga 30 tahun bergantung kepada persekitaran. Tapak perindustrian dan pantai memerlukan filem yang lebih tebal dan basuh biasa.
S: Bolehkah rod aluminium terhakis apabila bersentuhan dengan keluli?
Ya, kakisan galvanik: dalam elektrolit, pasangan keluli dan aluminium menghakis aluminium berhampiran sambungan. Asingkan logam dengan pencuci, cat atau anodisasi untuk mengelakkan sentuhan.
S: Aloi aluminium manakah yang mempunyai rintangan kakisan terbaik?
5083, 5052 dan 6061 dalam keluarga 5xxx dan 6xxx, bersama-sama dengan 1060 tulen, menawarkan rintangan am dan marin terbaik. 5083 ialah penanda aras untuk perkhidmatan air laut.
S: Adakah kakisan pitting boleh dicegah pada rod aluminium?
Tidak sepenuhnya dalam klorida, tetapi ia boleh dikawal: pilih aloi 5xxx, pastikan permukaan tidak beranod atau dicat, elakkan pasangan galvanik, dan bilas bahagian marin dengan air tawar.
S: Bagaimanakah pH mempengaruhi rintangan kakisan rod aluminium?
Aluminium bergantung pada filem oksida pasif yang stabil kira-kira antara pH 4 dan pH 9. Di luar tingkap itu filem itu rosak dan logam amfoterik terhakis dengan cepat, jadi asid kuat dan alkali kuat menyerang rod aluminium walaupun ia berfungsi dengan baik dalam air tawar neutral dan atmosfera.