6063 alumiiniumisulamist profiili pinnatöötlusprotsessi käigus on mõnikord täheldatud, et alumiiniumprofiilide pinnal on ebakorrapäraselt asetsevad erineva astmega tumehallid korrosioonilaigud. Need korrosioonilaigud näevad välja hoopis teistsugused kui tsingi tekitatud laigud ning alumiiniumprofiilide valmistamisel tekivad neid vaheldumisi. Mõned inimesed arvavad, et põhjus võib olla selles, et operaator ei järginud õiget pinnatöötlusprotsessi, et lahus sisaldab mõningaid kahjulikke lisandiioone või materjal on kehv ja liiga palju lisandeid. Siin on meie olukorra analüüs.
1. Korrosioonipunktide põhjuste analüüs
Tuginedes aastatepikkusele tootmiskogemusele, alumiiniumsulamiprofiilide tootmise erinevate protsessiparameetrite uurimisele ja{0}}operaatorite protsesside teostamise järeluuringutele, usume, et seda tüüpi tumehallide korrosioonilaikude peamised põhjused on järgmised.
(1) Mõnikord ei ole valuprotsessis lisatud magneesiumi ja räni proportsioonid teatud põhjustel ideaalsed, mistõttu ω(Mg)/ω(Si) suhe jääb vahemikku 1,0–1,3, mis on palju madalam kui optimaalne suhe 1,73 (üldiselt reguleeritakse vahemikus 1,3–1,5). Kuigi magneesiumi ja räni sisaldus on määratud vahemikus (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), on räni siiski veidi üle. See liigne räni, peale väikese koguse vabas olekus, moodustab alumiiniumisulamis ka kolmekomponentseid ühendeid. Kui ω(Si) < ω(Fe), tekib rohkem (Al12Fe3Si) faasi, mis on habras ühend. Kui ω(Si) > ω(Fe), moodustub rohkem (Al9Fe2Si12) faasi, rabedam nõelataoline ühend, mille kahjulik mõju on suurem kui faasil, põhjustades sageli sulami purunemise mööda seda. Need lahustumatu lisandi faasid või sulami vabade lisandite faasid kipuvad kogunema terade piiridele, nõrgendavad nende tugevust ja sitkust, muutudes korrosioonikindluse nõrgimaks lüliks, kusjuures korrosioon algab tavaliselt nendest punktidest.
(2) Ehkki magneesiumi ja räni lisamise vahekord jääb sulatusprotsessi ajal tavalistesse piiridesse, muutub räni jaotus sulatis mõnikord ebaühtlase või ebapiisava segamise tõttu ebaühtlaseks, mis toob kaasa ränirikkaid või ränivaene piirkondi. Kuna räni lahustuvus alumiiniumis on väga väike-1,65% eutektilisel temperatuuril 577 kraadi ja ainult 0,05% toatemperatuuril – pärast valuplokkide valamist, on märgatav koostise ebaühtlus. See mõjutab otseselt tööstuslikke alumiiniumprofiile: kui alumiiniummaatriksis on väike kogus vaba räni, ei vähenda see mitte ainult sulami korrosioonikindlust, vaid ka jämedab sulami terad.
(3) Ekstrusiooni ajal on protsessi parameetrite kontrollimine ülioluline. Kui toorik on liiga palju eelsoojendatud või kui ekstrusiooni voolukiirust, õhujahutuse intensiivsust, vananemistemperatuuri ja hoidmisaega ei kontrollita korralikult, võib tekkida räni eraldamine ja vaba räni. See tähendab, et magneesium ja räni ei moodusta täielikult Mg2Si faasi, jättes maha osa vaba räni.
2. Korrosiooninähtused pinnatöötlusel
Rikkaliku ja vaba ränisisaldusega 6003 alumiiniumisulamist profiilidel ilmnevad pinnatöötluse ajal järgmised nähtused: kui profiil asetada happelisse vanni (väävelhape 15% ~ 20%), on profiili pinnal selgelt näha palju väikeseid mullikesi. Aja pikenedes ja vanni temperatuuri tõustes reaktsioonikiirus kiireneb, mis näitab, et galvaanilise elemendi elektrokeemiline korrosioon on juba toimunud [5]. Siinkohal, kui profiil vaatlemiseks vannist välja võtta, leitakse profiili pinnal palju tavapärasest pinnavärvist erinevaid laike. Hilisemad töötlused, nagu leelisekorrosioon, happeline neutraliseerimine ja valguse väljund ning väävelhappega anodeerimine, muudavad need tumehallid korrosioonilaigud paremini nähtavaks ja nähtavamaks.
Tsingist ja ränist põhjustatud korrosioonil on mõningaid erinevusi nii välimuses kui ka vormis. Tsingist põhjustatud korrosioonipunktid meenutavad lumehelbeid, mis levivad piki terade piire väljapoole, moodustades teatud sügavusega süvendeid. Seevastu räni põhjustatud korrosioonipunktid paistavad sisse segatud tumehallide laikudena, mis ei levi piki kristalli liidest väljapoole ega ole sügavuti tajutavad. Ja kui töötlemisaeg pikenes, suurenes kogus, peatudes alles pärast reaktsiooni lõppemist. Need tumehallid laigud saab põhimõtteliselt kõrvaldada või leevendada, pikendades korrosiooniaega või eemaldades kile.
3. Ennetavad meetmed
Ränist põhjustatud 6063 alumiiniumisulamist profiilide korrosiooni saab täielikult ära hoida ja kontrollida. Kuni toorainet hallatakse tõhusalt ja sulami koostist kontrollitakse, tagades, et magneesiumi ja räni suhe on vahemikus 1,3–1,7, ning kontrollides rangelt iga protsessi parameetreid (nt sulamine, segamine, valamisjahutusvee temperatuur, tooriku eelsoojendustemperatuur, ekstrusioonkarastamine õhu jahutustugevuse ja vananemistemperatuuri ning silikooni eraldumise maksimeerimine ja aegumise vältimine). kasulik Mg2Si tugevdav faas magneesiumiga.
Selliste räni korrosioonilaikude leidmisel tuleb pinnatöötlusel olla eriti tähelepanelik. Rasvaärastuse ajal proovige kasutada nõrgalt aluselist lahust. Kui see pole võimalik, tuleks leotamisaeg happelises rasvaärastuslahuses minimeerida (kvalifitseeritud alumiiniumprofiilid võivad happelises rasvaärastuslahuses probleemideta püsida 20–30 minutit, probleemsed profiilid aga ainult 1–3 minutit). Lisaks peaks loputusvee pH olema veidi kõrgem (pH > 4, kontrollides Cl- sisaldust). Aluselise korrosiooni ajal tuleks korrosiooniaega pikendada nii palju kui võimalik. Neutraliseerimisel ja helendamisel tuleks kasutada lämmastikhappe helgenduslahust. Väävelhappe anodeerimisel tuleks oksüdeerimine läbi viia niipea kui võimalik. Nii ei jää räni põhjustatud tumehallid korrosioonilaigud silma ja võivad vastata kasutusnõuetele.
