OXI HÓA NHÔM: NHÔM CÓ GỈ?

Nhôm có khả năng chống ăn mòn như thế nào? Nhôm có chống ăn mòn không?

Nói chung, nhôm và hợp kim của nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nhôm ở trạng thái tự nhiên, tinh khiết về mặt thương mại hoặc nhôm 1xxx, có khả năng chống ăn mòn tốt nhất, nhưng chất lượng đó bị ảnh hưởng khi các hợp kim, đặc biệt là đồng và sắt cũng như magie hoặc kẽm được thêm vào. Các nguyên tố hợp kim được sử dụng để đạt được các đặc tính mong muốn của hầu hết các nhóm hợp kim nhôm thương mại được liệt kê dưới đây.

Các yếu tố này, được thêm vào với tỷ lệ phần trăm nhỏ, được thêm vào để mang lại cho kim loại các đặc tính mong muốn về độ bền, độ dẻo, khả năng hàn, khả năng gia công, khả năng chống ăn mòn và các đặc tính khác. Do có thể dự đoán được mức độ thay đổi tính chất giữa các nhóm hợp kim khác nhau nên chúng thường được sử dụng ở các thị trường khác nhau. Với mục đích của bài đăng trên blog này, chúng ta sẽ chủ yếu thảo luận về khả năng chống ăn mòn, nhưng khi quyết định chọn một hợp kim, không nên xem xét riêng biệt các đặc tính nào.

Mối quan hệ giữa quá trình oxy hóa nhôm và khả năng chống ăn mòn là gì?

Nghịch lý thay, quá trình oxy hóa nhôm lại là một phần trung tâm của khả năng chống ăn mòn của nó. Nhôm có ái lực rất cao với oxy. Khi một bề mặt nhôm mới tiếp xúc với sự có mặt của không khí hoặc bất kỳ tác nhân oxy hóa nào khác, nó sẽ nhanh chóng phát triển một màng oxit nhôm mỏng và cứng (hoặc oxit ngậm nước trong nước không đọng nước). Quá trình oxy hóa nhôm này chính xác là điều làm cho nhôm có khả năng chống ăn mòn.

Bộ phim này tương đối trơ về mặt hóa học. Khả năng chống ăn mòn của nhôm phụ thuộc vào tính không hoạt động của màng bề mặt nhôm hoặc oxit ngậm nước này. Khi lớp màng bề mặt này tan ra thì hiện tượng ăn mòn xảy ra; khi màng bị hư hỏng cục bộ và không thể tự phục hồi thì sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn cục bộ.

Màng bề mặt này nhìn chung ổn định ở khoảng pH khoảng 4,5 đến 8. Màng có thể ổn định trong các trường hợp khác tùy thuộc vào môi trường, ví dụ: axit nitric ở pH 0, axit axetic băng ở pH3 hoặc amoni hydroxit ở pH 13. Màng oxit có thể hòa tan trong hầu hết các axit và bazơ mạnh, trong trường hợp đó nhôm sẽ bị ăn mòn nhanh chóng.

Giống như tất cả các kiến ​​trúc và kết cấu thông thường, nhôm sẽ bị ăn mòn trong những điều kiện nhất định. Điều này có nhiều khả năng xảy ra hơn khi chọn sai hợp kim cho các dự án hoặc ứng dụng. Để có được kết quả tốt với nhôm, điều cần thiết là phải biết những điều sau:

các điều kiện trong đó sự ăn mòn sẽ xảy ra

hình thức mà sự ăn mòn sẽ diễn ra

tốc độ ăn mòn

bất kỳ biện pháp phòng ngừa nào có thể được thực hiện

Nhôm có bị rỉ sét không? Nhôm có chống gỉ không?

Rỉ sét là một dạng ăn mòn đặc trưng của sắt và thép (vì nó có chứa sắt). Trên thực tế, rỉ sét là tên gọi chung của oxit sắt, khi sắt hoặc thép liên kết với oxy và trải qua quá trình oxy hóa. Vì vậy, nhôm không thể bị rỉ sét.

Hợp kim nhôm có bị rỉ sét không?

Nhôm và hợp kim của nó có khả năng chống ăn mòn. Mặc dù nhôm có khả năng đàn hồi tự nhiên nhưng khả năng chống chịu của nó giảm khi bổ sung thêm nhiều hợp kim. Khả năng chống ăn mòn của nhôm là do quá trình oxy hóa. Khi bề mặt nhôm mới tiếp xúc với không khí hoặc các tác nhân oxy hóa khác, một màng oxit nhôm mỏng và cứng sẽ hình thành, bảo vệ nó khỏi bị ăn mòn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là nhôm không hoàn toàn miễn dịch với sự ăn mòn và có thể bị ăn mòn trong một số điều kiện nhất định.

Hợp kim nào có khả năng chống ăn mòn tốt nhất?

1xxx

Hợp kim 1100: Nhôm loại 1100 là nhôm nguyên chất về mặt thương mại. Nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và phổ biến trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và hóa chất. Mặt khác, nó là một kim loại mềm và dẻo với khả năng gia công tuyệt vời. Bạn sẽ tìm thấy hợp kim 1100 thường xuyên trong các ứng dụng yêu cầu tạo hình. Nó có thể được hàn bằng bất kỳ phương pháp nào, nhưng nó không thể xử lý nhiệt.

3xxx

Hợp kim 3003: Hợp kim 3003 là loại hợp kim nhôm phổ biến nhất. Nó là nhôm nguyên chất, cấp thương mại với độ bền tăng thêm 20% nhờ bổ sung Mangan và Đồng. Nó cũng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng làm việc tốt và có thể được hàn hoặc hàn đồng, kéo hoặc kéo thành sợi.

5xxx

Hợp kim 5052:5052 cũng là một hợp kim rất phổ biến vì nó có độ bền cao nhất trong số các loại không thể xử lý nhiệt. Nó đặc biệt phổ biến trong khí quyển biển và nước mặn vì khả năng chống ăn mòn. Nó có khả năng làm việc tuyệt vời và dễ dàng được vẽ hoặc tạo thành các hình dạng phức tạp.

6xxx

Hợp kim 6061:6061 là loại hợp kim có khả năng xử lý nhiệt linh hoạt nhất, bao gồm khả năng chống ăn mòn, khả năng làm việc khi ủ và khả năng hàn. Bạn sẽ tìm thấy hợp kim 6061 trong các sản phẩm và ứng dụng đòi hỏi vẻ ngoài đẹp, khả năng chống ăn mòn tốt hơn và độ bền tốt.

Hợp kim 6063:6063 thường được biết đến là hợp kim kiến ​​trúc vì có độ bền kéo cao, độ hoàn thiện cao và đặc tính chống ăn mòn cao. Bạn sẽ tìm thấy 6063 trong các thiết kế và trang trí kiến ​​trúc nội thất và ngoại thất. Nó thường xuyên được anod hóa.

Ngành hàng không vũ trụ (2xxx & 7xxx)

Trong ngành hàng không vũ trụ, cần có cả độ bền cao và khả năng chống ăn mòn cao. Vì lý do này, ngành hàng không vũ trụ thường chỉ giới hạn ở dòng nhôm 2xxx và 7xxx. Chúng tôi khắc phục khả năng chống ăn mòn giảm của nhôm hợp kim trong các dòng sản phẩm này thông qua lớp lót alclad là nhôm nguyên chất và được hợp kim với hợp kim nhôm bền hơn bên dưới. Nhôm nguyên chất mang lại cho máy bay khả năng chống ăn mòn cần thiết mà không ảnh hưởng đến độ bền của nhôm kết cấu.

Hợp kim 2011: Hợp kim 2011, còn được gọi là Hợp kim gia công tự do (FMA), được biết đến với độ bền cơ học cao và khả năng gia công tuyệt vời, đó là lý do tại sao bạn thấy nó ở các bộ phận phức tạp và chi tiết. Nếu hợp kim này được gia công ở tốc độ cao, nó sẽ tạo ra các chip tốt nhưng chúng dễ dàng bị loại bỏ.

Hợp kim 2014: Hợp kim 2014 được làm từ đồng có độ bền rất cao và khả năng gia công tuyệt vời. Bạn sẽ tìm thấy nó trong nhiều ứng dụng kết cấu hàng không vũ trụ vì khả năng chống ăn mòn cao.

Hợp kim 2024: Hợp kim 2024 được sử dụng rất phổ biến vì sự kết hợp giữa độ bền cao và khả năng chống mỏi tuyệt vời. Bạn sẽ tìm thấy nó ở bất cứ nơi nào sản phẩm yêu cầu tỷ lệ sức mạnh và trọng lượng tốt. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của nó khá thấp, vì vậy bạn sẽ thường thấy nó có bề mặt được anot hóa (xem bên dưới) hoặc bằng Alclad.

Hợp kim 7075: Trong số tất cả các hợp kim nhôm, 7075 là một trong những hợp kim có độ bền cao nhất. Giống như 2024, nó có tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời và được sử dụng ở những bộ phận chịu áp lực cao. 7075 có thể được hình thành khi ủ và sau đó được xử lý nhiệt nếu cần.

Quá trình oxy hóa nhôm xảy ra nhanh như thế nào?

Quá trình oxy hóa nhôm xảy ra nhanh hơn quá trình oxy hóa thép vì nhôm có ái lực mạnh với oxy. Khi tất cả các nguyên tử nhôm đã liên kết với oxy thì quá trình oxy hóa sẽ dừng lại.