Odporność stopów aluminium na korozję

img27Odporność stopów aluminium na korozję

Odporność stopów aluminium na korozję. Głównymi produktami korozji aluminium w atmosferze przemysłowej jest siarczan glinu, który jako biały osad jest prawie niewidoczny; podobnie jak wodorotlenek’ glinu często występujący jako produkt korozji tego metalu. Odporność na korozję poszczególnych stopów aluminium, jest zależna od rodzaju atmosfery, na której działanie są one wystawione. Stopy aluminium, będące odporne na działanie atmosfery przemysłowej mogą zachowywać się źle w atmosferze morskiej i odwrotnie. Można przyjąć, że korozja aluminium przebiega w środowiskach zarówno: kwaśnych jak i alkalicznych ze względu na fakt rozpuszczania się metalu zarówno w alkaliach jak i kwasach (amfoteryczny pierwiastek). Kwaśny lub alkaliczny odczyn cienkiego filmu (warstewki) wilgoci pokrywającego aluminium w czasie magazynowania czy transportu powoduje uszkodzenie warstewki tlenkowej chroniącej przed korozją. Korozja odlewów aluminiowych w atmosferze zależna jest prócz składu także od metody odlewania i obróbki cieplnej ze względu na wpływ na korozję niejednorodności struktury. Obróbka cieplna połączona z szybkim odpuszczaniem podwyższa odporność na korozję odlewów zawierających miedź, natomiast hartowanie zmniejsza odporność na korozję. W ogólności można powiedzieć, że każda obróbka cieplna mająca na celu ujednorodnienie struktury stopów aluminiowych pozwala na uzyskanie stopu o wyższej odporności na korozję atmosferyczną.

Wpływ obróbki cieplnej

img26Wpływ obróbki cieplnej

Wpływ obróbki cieplnej. Duży wpływ na korodowanie stali wysokostopowych ma ich obróbka cieplna. Niewłaściwe prowadzenie obróbki cieplnej tych stali znacznie pogarsza odporność na korozję powodując niekiedy występowanie korozji międzykrystalicznej. Tak więc stale nierdzewne muszą być również chronione w czasie magazynowania przed rdzewieniem przez zastosowanie metod ochrony czasowej, przy czym wybór ich powinien uwzględniać stosunkowo wysoką odporność stali nierdzewnych na działanie czynników korozyjnych zawartych w atmosferze. Aluminium ulega korozji atmosferycznej, której nasilenie zależy w wysokim stopniu od rodzaju działającej na aluminium atmosfery oraz od składu i obróbki cieplnej stopu. Aluminium może się pokrywać cienką warstewką produktów korozji równomiernie rozłożoną na całej powierzchni, może jednak ulegać korozji połączonej z występowaniem wżerów, bądź korozji międzykrystalicznej. Czyste aluminium pokryte jest normalnie warstwą tlenkową mającą dobre własności ochronne. Warstewka ta powoduje, że odporność aluminium na działanie atmosferycznych czynników korozyjnych jest dobra, przy czym należy zaznaczyć, że warstewka tlenkowa grubieje wskutek stałego działania tlenu powietrza na ten metal. Obecność dwutlenku węgla i siarkowodoru ma niewielki wpływ na własności ochronne warstewki ochronnej tlenków, natomiast dwutlenek siarki powoduje jej szybkie niszczenie. Działanie to jest szczególnie intensywne przy wilgotności powyżej 80%.

Wpływ chromu na stal

img25Wpływ chromu na stal

Wpływ chromu na stal. Stale zawierające chrom w ilości do 6% wykazują większą odporność na korozję niż stale bez chromu. Nawet zawartość poniżej 1% Cr w stali podwyższa jej odporność na korozję szczególnie w atmosferze miejskiej i wiejskiej. Przy zawartości 3% chromu odporność na korozję w atmosferze przemysłowej wzrasta ok. 4—5 razy w porównaniu ze stalami niestopowymi. Stale specjalne, zawierające więcej niż 13% chromu, są odporne na działanie korozji atmosferycznej. Odporność tych stali spowodowana jest samorzutnym wytworzeniem się tlenkowej warstwy ochronnej ,na ich powierzchni. W kraju wytwarzane jest ok. 20 rodzajów stali odpornych na korozję. Dzieli się je na trzy grupy: stale martenzytyczne, stale ferrytyczne i stale austenityczne. Odporność tych stali na działanie czystych atmosfer, nie zawierających zanieczyszczeń chlorkami czy dwutlenkiem siarki jest duża, bowiem nie ulegają one w ogóle korozji w tych atmosferach i ich powierzchnia jest pozbawiona rdzy nawet po kilkuletnim okresie magazynowania. Jeśli jednak przechowuje się wyroby np. ze stali 4H13, o wysokich własnościach mechanicznych, zawierającej 12-14% chromu i 0,35-0,45% C w atmosferze przemysłowej, wówczas należy się liczyć z występowaniem rdzy na powierzchni tej stali, mimo że powszechnie jest ona nazywana stalą nierdzewną. Atmosfera morska działa także korozyjnie na stale nierdzewnie, które pokrywają się po pewnym czasie produktami korozji. W atmosferze tej zachowuje się natomiast dobrze stal zawierająca 18% chromu i 8% niklu, czyli tzw. stal odporna na korozję. Najwyższą odporność na działanie czynników atmosferycznych wykazuje kwasoodporna stal 18/8 z dodatkiem molibdenu. Odporność na korozję stali wysokostopowych zależy w wysokim stopniu od gładkości powierzchni. Najlepsze wyniki uzyskuje się przez zastosowanie elektrolitycznego polerowania stali po uprzednim mechanicznym wypolerowaniu usuwającym wszelkie makro nierówności powierzchni.

Wpływ siarki, krzemu, miedzi, niklu na stal

img24Wpływ siarki, krzemu, miedzi, niklu na stal

Wpływ siarki, krzemu, miedzi, niklu na stal. Siarka ma niekorzystny wpływ na odporność korozyjną w kwaśnych atmosferach przemysłowych, przy czym jak poprzednio zaznaczono dodatek miedzi niweluje te niekorzystne działanie. Np. w stalach nisko-węglowych dodatek 0,25% miedzi eliminuje szkodliwy wpływ siarki do zawartości 0,14%. Krzem w ilości 1,2 do 2,3% w stali węglowej nie zmienia jej odporności na działanie czynników atmosferycznych. Zawartość krzemu powyżej 3% ma korzystny wpływ na odporność korozyjną stali. Korzystne działanie miedzi w stali niskowęglowej wystawionej działanie czynników atmosferycznych tłumaczy się powstawaniem w czasie procesu korodowania, zasadowych siarczanów o niskiej rozpuszczalności. Zawartość 0,15% miedzi w stali niskowęglowej podwyższa bardziej efektywnie jej odporność na działanie atmosfery przemysłowej zawierającej dwutlenek siarki niż odporność na atmosferę morską zawierającą pewne ilości chlorku sodowego. Najbardziej celowy jest na ogół dodatek 0,15 – 0,25% miedzi do stali przeznaczonej do użytkowania w atmosferze (stal typu Cor-Ten). Przy podwyższaniu zawartości niklu w stali podwyższa się jej odporność na działanie atmosfery zarówno morskiej jak i przemysłowej. W przypadku gdy obok niklu występuje w stali miedź, efekt ten jest większy, przy czym najkorzystniejsze jest utrzymanie zawartości niklu powyżej miedzi. Działanie niklu w stali jest szczególnie korzystne w przypadku korozji przebiegającej w atmosferze morskiej.

Edukacja