ალუმინის და მისი შენადნობების კოროზია. ალუმინის კოროზიისგან ბრძოლისა და დაცვის მეთოდები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-02 13:57

მიუხედავად იმისა, რომ ალუმინი ფერადი ლითონია და ჩვეულებრივ ფოლადთან შედარებით, შედარებით ძვირია, მას ფართოდ იყენებს ადამიანი. ეს გამძლე და მსუბუქი მასალა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყოველდღიურ ცხოვრებაში, მშენებლობაში და წარმოებაში. პერიოდულ სისტემაში ალუმინის ქიმიური ფორმულა ასე გამოიყურება: Al.

კოროზიირებულია

ჟანგავს ალუმინს, მოგეხსენებათ, ძალიან ნელა. ყოველ შემთხვევაში, რკინა და ფოლადი ამ მხრივ ვერ შეედრება მას. ალუმინის წინააღმდეგობა კოროზიის მიმართ აიხსნება, პირველ რიგში, იმით, რომ ნორმალურ პირობებში, თხელი ოქსიდის დამცავი ფილმი იქმნება მის ზედაპირზე. შედეგად, ალუმინის ქიმიური აქტივობა მკვეთრად მცირდება.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ჟანგის წინააღმდეგობაზე

ალუმინი მდგრადია კოროზიის მიმართ, მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში მას შეუძლია კვლავ დაიწყოს საკმაოდ სწრაფად რღვევა დაჟანგვის გამო. ეს ჩვეულებრივ ხდება მაშინ, როდესაც ფილმი რაიმე მიზეზით დაზიანებულია ან მისი ჩამოყალიბება შეუძლებელია.

ყველაზე ხშირად, ალუმინი კარგავს თავის გარეგნულ თხელ დაცვას მჟავების გავლენის ქვეშ.ან ტუტეები. ჩვეულებრივმა მექანიკურმა დაზიანებამ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს ფილმის განადგურება.

კოროზიის სახეები

ფილმის განადგურების შემდეგ, ალ და მისი შენადნობები იწყებენ ჟანგვას, ანუ თვითგანადგურებას, ისევე როგორც ბევრი სხვა ლითონი. ამან შეიძლება გამოავლინოს ალუმინი და კოროზია:

1. ქიმიური. ამ შემთხვევაში, ჟანგი ხდება გაზიან გარემოში წყლის გარეშე. ამ შემთხვევაში, ალუმინის პროდუქტის ზედაპირი თანაბრად ნადგურდება მთელ ტერიტორიაზე.
2. ელექტროქიმიური. ამ შემთხვევაში ალუმინის კოროზია ხდება ნოტიო გარემოში.
3. გაზი. ამ ტიპის კოროზია ხდება მაშინ, როდესაც ალუმინი პირდაპირ კონტაქტშია ზოგიერთ ქიმიურად აგრესიულ გაზთან.

ჰაერში ალუმინის კოროზიის (ჟანგბადის დაჟანგვის) განტოლება ასეთია: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

ოქსიდის დამცავი ფირის ქიმიური ფორმულა არის AL₂O_3.

შენადნობები

ყველაზე კოროზიისადმი მდგრადი ჯიშია ტექნიკური ალუმინი. ანუ თითქმის სუფთა 90% მეტალი. ალუმინის შენადნობები, სამწუხაროდ, ბევრად უფრო მიდრეკილია ჟანგისკენ. ითვლება, რომ მაგნიუმის მინარევები ყველაზე ნაკლებად ამცირებს ამ ლითონის კოროზიის წინააღმდეგობას, ხოლო სპილენძის მინარევებს ყველაზე მეტად.

Mg-Al შენადნობები

ასეთი მასალები ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო, კვების და ქიმიურ მრეწველობაში. მათ ასევე ძალიან ხშირად იყენებენ მექანიკურ ინჟინერიაში. ითვლება, რომ ასეთი მასალები კარგად არის შესაფერისი სტრუქტურების მშენებლობისთვის,ექვემდებარება ზღვის წყალს.

იმ შემთხვევაში, თუ მაგნიუმი არ არის 3%-ზე მეტი შენადნობის შემადგენლობაში, მას ექნება თითქმის იგივე ანტიკოროზიული თვისებები, როგორც ტექნიკური ალუმინი. მაგნიუმი ასეთ შენადნობში არის მყარ ხსნარში და Al8Mg5 ნაწილაკების სახით, რომლებიც თანაბრად ნაწილდება მთელ მატრიცაში.

თუ შენადნობი შეიცავს ამ ლითონის 3%-ზე მეტს, Al8Mg5 ნაწილაკები იწყებენ ცვენას, უმეტესწილად, არა მარცვლების შიგნით, არამედ მათი საზღვრების გასწვრივ. და ეს, თავის მხრივ, უკიდურესად უარყოფით გავლენას ახდენს მასალის ანტიკოროზიულ თვისებებზე. ანუ პროდუქტი ხდება გაცილებით ნაკლებად გამძლე ჟანგის მიმართ.

მაგნიუმის და სილიციუმის შენადნობები

ასეთი მასალები ყველაზე ხშირად გამოიყენება ინჟინერიასა და მშენებლობაში. Mg2Si ამ ჯიშის შენადნობებს ძალიან ძლიერს ხდის. ზოგჯერ სპილენძი ასევე არის ასეთი ელემენტების კომპონენტი. იგი ასევე შეყვანილია შენადნობაში გამკვრივებისთვის. თუმცა, ასეთ მასალებს სპილენძი ემატება ძალიან მცირე რაოდენობით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ალუმინის შენადნობის ანტიკოროზიული თვისებები შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს. მათში ინტერკრისტალური ჟანგი უკვე იწყება 0,5%-ზე მეტი სპილენძის დამატებით.

ასევე, ასეთი მასალების კოროზიისადმი მგრძნობელობა შეიძლება გაიზარდოს მათ შემადგენლობაში შემავალი სილიციუმის რაოდენობის გაუმართლებელი ზრდით. ამ ნივთიერებას ემატება ალუმინის შენადნობები, როგორც წესი, ისეთი პროპორციებით, რომ Mg2Si-ს წარმოქმნის შემდეგ არაფერი რჩება. სილიციუმი სუფთა სახით შეიცავს ამ ჯიშის მხოლოდ ზოგიერთ მასალას.

ალუმინის კოროზია დამისი თუთიის შენადნობები

Al ჟანგდება, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, უფრო ნელა, ვიდრე მისი შენადნობები. ეს ასევე ეხება Al-Zn ჯგუფის მასალებს. ასეთ შენადნობებზე დიდი მოთხოვნაა, მაგალითად, თვითმფრინავების ინდუსტრიაში. ზოგიერთი ჯიში შეიძლება შეიცავდეს სპილენძს, ზოგი კი არა. ამ შემთხვევაში, პირველი ტიპის შენადნობები, რა თქმა უნდა, უფრო მდგრადია კოროზიის მიმართ. ამ მხრივ, Al-Zn მასალები შედარებულია მაგნიუმ-ალუმინისთან.

ამ ჯიშის შენადნობები სპილენძის დამატებით ავლენს ჟანგისადმი გარკვეული არასტაბილურობის ნიშნებს. მაგრამ ამავე დროს, ისინი ნადგურდებიან კოროზიის გამო, ისინი მაინც უფრო ნელია ვიდრე მაგნიუმის და Cu-ის გამოყენებით დამზადებული.

ძირითადი გზები ჟანგთან გამკლავებისთვის

რა თქმა უნდა, ალუმინის და მისი შენადნობების კოროზიის სიჩქარე ხელოვნურადაც შეიძლება შემცირდეს. ასეთი მასალების დაჟანგვისგან დაცვის მხოლოდ რამდენიმე გზა არსებობს.

მაგალითად, შესაძლებელია ამ ლითონისა და მისი შენადნობების კონტაქტის გამორიცხვა გარემოსთან საღებავების მასალების შეღებვით. ასევე, ხშირად გამოიყენება ელექტროქიმიური მეთოდი ალუმინის დაჟანგვისგან დასაცავად. ამ შემთხვევაში მასალა დამატებით დაფარულია უფრო აქტიური ლითონის ფენით.

ალ-ის დაჟანგვისგან დაცვის კიდევ ერთი გზა არის მაღალი ძაბვის დაჟანგვა. ფხვნილის საფარის ტექნიკა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ალუმინის კოროზიის თავიდან ასაცილებლად. გამოიყენება მისი დასაცავად, რა თქმა უნდა, და ჟანგის ინჰიბიტორები.

როგორ ხდება დაჟანგვა

ამ ტექნიკის გამოყენებით, ალუმინი და მისი შენადნობები ხშირად დაცულია კოროზიისგან. Შესრულებადაჟანგვა 250 ვ ძაბვის ქვეშ. ამ ტექნიკის გამოყენებით, ლითონის ან მისი შენადნობის ზედაპირზე წარმოიქმნება ძლიერი ოქსიდის ფილმი.

მასალაზე დენის გავლენა ამ შემთხვევაში ხორციელდება წყლის გაგრილების გამოყენებით. დაბალ ტემპერატურაზე, სტრესის გამო, ალუმინის ზედაპირზე წარმოიქმნება ფილმი ძალიან ძლიერი და მკვრივი. თუ პროცედურა ტარდება მაღალ ტემპერატურაზე, ის საკმაოდ ფხვიერი აღმოჩნდება. ასეთ გარემოში დამუშავებულ ალუმინს სჭირდება დამატებითი დაცვა ჰაერთან კონტაქტისგან (შეღებვა).

ამ ტექნოლოგიის გამოყენებისას პროდუქტი პირველად იშლება ოქსილის მჟავას ხსნარში. შემდეგ ალუმინის ან შენადნობის ჩაძირვა ხდება ტუტეში. შემდეგი, ლითონის გავლენას ახდენს მიმდინარე. დასკვნით ეტაპზე, თუ დაჟანგვა ჩატარდა საკმარისად მაღალ ტემპერატურაზე, მასალას დამატებით ღებავენ მარილის ხსნარებში ჩაძირვით და შემდეგ მუშავდება ორთქლით.

LMB-ის გამოყენება

ეს მეთოდი, ისევე როგორც დაჟანგვა, გამოიყენება ალუმინის საკმაოდ ხშირად დაჟანგვისგან დასაცავად. ასეთი მასალის მოხატვა შესაძლებელია მშრალი, სველი ან ფხვნილის მეთოდით. პირველ შემთხვევაში, ალუმინს პირველად მკურნალობენ თუთიისა და სტრონციუმის შემცველი შემადგენლობით. გარდა ამისა, თავად LKM გამოიყენება მეტალზე.

ფხვნილის მეთოდის გამოყენებისას სამუშაო ზედაპირის წინასწარ დეგრადაცია ხდება ტუტე ან მჟავა ხსნარებში ჩაძირვით. გარდა ამისა, პროდუქტზე გამოიყენება ქრომატის, ცირკონიუმის, ფოსფატის ან ტიტანის ნაერთები.

გამოიყენეიზოლატორები

ძალიან ხშირად, სხვა ლითონები ხდებიან სტიმულატორები ალუმინისა და მისი შენადნობების კოროზიის პროცესების დასაწყებად. ეს ჩვეულებრივ ხდება პროდუქტების ან მათი ნაწილების უშუალო კონტაქტით. ალუმინის დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად, ამ შემთხვევაში გამოიყენება სპეციალური იზოლატორები. ასეთი შუასადებები შეიძლება დამზადდეს რეზინის, პარონიტის, ბიტუმისგან. ასევე ამ შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლაქები და საღებავები. ალუმინის კოროზიისგან დაცვის სხვა გზა სხვა მასალებთან კონტაქტის დროს არის მისი ზედაპირის კადმიუმის დაფარვა.

განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველყოფა, რომ ალუმინის ნაწილები სხვადასხვა მექანიზმებსა და შეკრებებში იზოლირებული იყოს სპილენძთან პირდაპირი კონტაქტისგან. ასევე ითვლება, რომ არა მხოლოდ ალისგან დამზადებული ნაწილები დაცული უნდა იყოს სხვა ლითონებთან კონტაქტისგან. კოროზიის წინააღმდეგობის თვალსაზრისით, რკინა ბევრად ჩამოუვარდება ალუმინს, მაგალითად, ფოლადი. ამიტომ, ასეთი ლითონები და ზოგიერთი სხვა ხშირად დაცულია სპეციალური გზით. მასალები უბრალოდ დაფარულია დამცავი ალუმინის ფენით. რა თქმა უნდა, ასეთი პროდუქტები ასევე დაცული უნდა იყოს სპილენძთან ან სხვა ლითონებთან კონტაქტისგან.