Статьи

Одним из самых важных качеств алюминия является его исключительно высокая стойкость к коррозии. Наибольшей коррозионной стойкостью обладает алюминий высокой чистоты, алюминий технической чистоты с малым количеством примесей, сплавы алюминий - магний (сплавы с относительно невысоким содержанием магния до 3-4%); сплавы систем алюминий - магний - кремний (при отсутствии меди или ограниченным ее содержанием до 0,1%). Наиболее подвержен коррозии среди всех алюминиевых сплавов - дюралюминий, в котором содержится до 6% меди. Усиленная коррозия дюралюминия объясняется, тем, что при термической обработке из твердого раствора выделяются кристаллиты соединений алюминия с медью, которые с основным металлом образуют электрические микропары, являющиеся причиной межкристалитной коррозии. Для того чтобы повысить стойкость против коррозии продукции из дюралюминия, производят так называемое плакирование. Оно заключается в том, что на поверхность заготовки накладывают тонкий лист чистого алюминия или алюминиево-магниевого сплава, нагревают до 150-200° и прокатывают до получения гладкой поверхности. Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью к морской воде, уксусной, лимонной, винной и другим органическим кислотам. Он практически не взаимодействует с концентрированной азотной и 100 %-ной серной кислотами, но быстро разрушается в разбавленной азотной кислоте, а также в разбавленной серной кислоте при концентрациях более 10 % (максимальная растворимость наблюдается в 80 %-ной серной кислоте). Быстро растворяется алюминий также в растворах щелочей, соляной, плавиковой и бромистоводородной кислотах; слабо взаимодействует с борной кислотой. Алюминий устойчив в нейтральных растворах солей магния и натрия, слабо влияют на алюминий сернистый газ, аммиак и сероводород. Однако алюминий легко вступает в реакцию с кислородом. В кислородосодержащей среде, алюминий покрываетя твердой и плотной пленкой окисла алюминия Al2O3, которая не растворяется в воде. Эта пленка защищает алюминий во влажной среде от дальнейшей коррозии. Окружающая нас атмосфера всегда имеет определенный уровень влажности, а также определенный уровень загрязнений и отходов. Учитывая, что свойства атмосферы отличаются в зависимости от региона и степени индустриализации, можно выделить: атмосфера сельская – средняя влажность и малая степень загрязнений; атмосфера приморских регионов – высокая влажность, большое количество производных хлора, йода, средняя степень загрязнений; атмосфера городская – средняя влажность, среднее содержание окислов углерода и серы, серной кислоты и продуктов сжигания жидкого топлива; атмосфера промышленная – средняя влажность, большое количество окислов углерода и серы, кислот (серной, соляной, азотной, фтористой). Ниже приведены значения средних скоростей коррозии металлов в различных по степени агрессивности атмосферах. Сравним скорость коррозии алюминия, стали и оцинковки.Скорость коррозии углеродистой стали в открытой атмосфере промышленного города по результатам многолетних испытаний составляет около 50 мкм/год, углеродистой стали с цинковым покрытием — 3-5 мкм/год, алюминия — 0,5- 1,0 мкм/год. В сельской местности скорость коррозии цинка — 0,5-1,0 мкм/ год, алюминия — 0,5 мкм/год. Скорость коррозии указанных металлов при испытании под навесом, т.е. защищенных от прямого воздействия атмосферных осадков, в среднем на 30% меньше, чем под открытым небом, а при испытаниях в контакте с пористыми строительными материалами — на 30 - 50% выше. Практически во всех случаях, за исключением алюминия высокой или технической чистоты, натуральная пленка окиси алюминия не является достаточной защитой от коррозии в силу своей недостаточной плотности (пористости). Особенно опасно возникновение электрохимических процессов в местах контакта алюминия с другими металлами, например со сталью, из которой иногда изготавливаются болты и заклепки для соединения алюминиевых элементов или другие детали в смешанных конструкциях. Так в приморской атмосфере анодированный на толщину 10-12 мкм алюминиевый сплав 6063 в контакте с оцинкованной стальной заклепкой подвергся расслаивающей коррозии за 6 лет эксплуатации. В то же время в слабоагрессивной атмосфере анодирование существенно тормозит коррозию и в процессе эксплуатации в течение 15 лет не обнаружено коррозионных повреждений профиля из анодированного сплава 6063 (при толщине анодного оксида 10-15 мкм). Таким образом, для того чтобы повысить срок службы полуфабрикатов из алюминия, а также готовых металлоизделий и конструкций необходимо повышать коррозионную стойкость с помощью анодирования, плакирования или использования лакокрасочных покрытий. Одним из самых эффективных методов является анодирование. Анодирование состоит из ряда электрохимических процессов по подготовке поверхности и по созданию на ней более твердой и устойчивой против коррозии пленки окислов алюминия, чем пленка, полученная при естественном окислении. Сразу же после анодирования искусственная бесцветная пленка, обладающая большой адсорбционной способностью, может быть окрашена неорганическими пигментами в любые цвета путем погружения деталей в подогретую ванну с красителем. Другим распространенным способом защиты от коррозии является нанесение на металлопрокат лакокрасочных покрытий, препятствующее проникновению к поверхности металла влаги, агрессивных газов и жидкостей. Лакокрасочные покрытия, как правило, состоят из слоя грунтовки и одного или нескольких нескольких слоев полимерного покрытия, адгезионно связанных с защищаемой поверхностью. Покрытие получается нанесением жидких лакокрасочных материалов валками на окрашиваемую поверхность с преследующей полимеризацией пленки в проходном тоннеле при температуре 220-280С. Такое покрытие выдерживает высокую степень деформации вместе с металлом и является надежной защитой от коррозии.