ALUMINIUMOXIDATIE: ROEST ALUMINIUM?

Hoe corrosiebestendig is aluminium? Is aluminium corrosiebestendig?

Over het algemeen hebben aluminium en zijn legeringen een uitstekende weerstand tegen corrosie. Aluminium in zijn natuurlijke staat, commercieel zuiver of 1xxx-aluminium, heeft de beste corrosiebestendigheid, maar die kwaliteit gaat achteruit als legeringen, met name koper en ijzer, maar ook magnesium of zink, worden toegevoegd. De legeringselementen die worden gebruikt om de gewenste eigenschappen van de meeste commerciële aluminiumlegeringsgroepen te bereiken, worden hieronder vermeld.

Deze elementen, toegevoegd in kleine percentages, worden toegevoegd om het metaal de gewenste eigenschappen te geven van sterkte, ductiliteit, lasbaarheid, bewerkbaarheid, corrosieweerstand en andere. Vanwege een zekere mate van voorspelbaarheid in de veranderingen in eigenschappen tussen de verschillende legeringsgroepen, worden ze doorgaans op verschillende markten gebruikt. Voor het doel van deze blogpost bespreken we voornamelijk de corrosiebestendigheid, maar bij het kiezen van een legering mogen geen eigenschappen afzonderlijk worden beschouwd.

Wat is de relatie tussen aluminiumoxidatie en corrosiebestendigheid?

Paradoxaal genoeg is aluminiumoxidatie een centraal onderdeel van de corrosieweerstand. Aluminium heeft een zeer hoge affiniteit voor zuurstof. Wanneer een nieuw aluminiumoppervlak wordt blootgesteld aan lucht of een ander oxidatiemiddel, ontwikkelt het snel een dunne, harde film van aluminiumoxide (of gehydrateerd oxide in niet-stilstaand water). Deze aluminiumoxidatie is precies wat aluminium zo corrosiebestendig maakt.

Deze film is chemisch relatief inert. De corrosieweerstand van aluminium is afhankelijk van de inactiviteit van deze oppervlaktefilm van aluminium of gehydrateerd oxide. Het is wanneer deze oppervlaktefilm oplost dat er corrosie optreedt; wanneer de film plaatselijke schade oploopt en zelfherstel niet kan optreden, volgt plaatselijke corrosie.

Deze oppervlaktefilm is over het algemeen stabiel in een pH-bereik van ongeveer 4,5 tot 8. De film kan in andere gevallen stabiel blijven, afhankelijk van de omgeving, bijvoorbeeld bij salpeterzuur bij pH 0, ijsazijn bij pH 3 of ammonium hydroxide bij pH 13. De oxidefilm kan worden opgelost in de meeste sterke zuren en basen, in welk geval de corrosie van het aluminium snel zal zijn.

Zoals bij alle gebruikelijke architecturale en structurele materialen zal aluminium onder bepaalde omstandigheden corroderen. De kans hierop is groter wanneer de verkeerde legering wordt gekozen voor projecten of toepassingen. Om goede resultaten met aluminium te krijgen, is het essentieel om het volgende te weten:

de omstandigheden waaronder corrosie zal optreden

de vorm die de corrosie zal aannemen

de snelheid van corrosie

alle preventieve maatregelen die genomen kunnen worden

Roest aluminium? Is aluminium roestbestendig?

Roest is een vorm van corrosie die specifiek is voor ijzer en staal (omdat het ijzer bevat). In feite is roest de algemene naam voor ijzeroxide, wanneer ijzer of staal zich bindt met zuurstof en oxidatie ondergaat. Daarom kan aluminium niet roesten.

Roest aluminiumlegering?

Aluminium en zijn legeringen zijn bestand tegen corrosie. Hoewel aluminium van nature veerkrachtig is, neemt de weerstand ervan af naarmate er meer legeringen worden toegevoegd. De weerstand van aluminium tegen corrosie is te danken aan oxidatie. Wanneer nieuwe aluminiumoppervlakken in contact komen met lucht of andere oxidatiemiddelen, vormt zich een dunne, harde aluminiumoxidefilm die deze beschermt tegen corrosie. Het is echter belangrijk op te merken dat aluminium niet volledig immuun is voor corrosie en onder bepaalde omstandigheden kan corroderen.

Welke legeringen hebben de beste corrosieweerstand?

1xxx

Legering 1100: Aluminiumkwaliteit 1100 is commercieel zuiver aluminium. Het heeft een uitstekende corrosieweerstand en wordt veel gebruikt in de chemische en voedselverwerkende industrie. Anders is het een zacht en taai metaal met uitstekende verwerkbaarheid. U zult legering 1100 vaak tegenkomen in toepassingen waarbij vervorming vereist is. Het kan op elke manier worden gelast, maar het is niet warmtebehandelbaar.

3xxx

Legering 3003: Legering 3003 is de meest voorkomende aluminiumlegering. Het is puur aluminium van commerciële kwaliteit met een krachttoename van 20 procent dankzij de toevoeging van mangaan en koper. Het heeft ook een uitstekende corrosieweerstand, verwerkbaarheid en kan worden gelast of gesoldeerd, getrokken of gesponnen.

5xxx

Legering 5052:5052 is ook een zeer populaire legering omdat het de hoogste sterkte heeft van alle niet-hittebehandelbare kwaliteiten. Het komt vooral veel voor in zee- en zoutwateratmosferen vanwege zijn weerstand tegen corrosie. Het heeft een uitstekende verwerkbaarheid en kan gemakkelijk in complexe vormen worden getekend of gevormd.

6xxx

Legering 6061:6061 is de meest veelzijdige van de warmtebehandelbare legeringen, inclusief corrosieweerstand, verwerkbaarheid bij ontlating en lasbaarheid. U vindt legering 6061 in producten en toepassingen die een goed uiterlijk, betere corrosieweerstand en goede sterkte vereisen.

Legering 6063: 6063 staat meestal bekend als een architecturale legering vanwege zijn hoge treksterkte, geweldige afwerking en hoge corrosiebestendige eigenschappen. U vindt 6063 in architecturale instellingen en afwerkingen voor binnen en buiten. Het wordt vaak geanodiseerd.

De lucht- en ruimtevaartindustrie (2xxx en 7xxx)

In de lucht- en ruimtevaartindustrie is er behoefte aan zowel hoge sterkte als hoge corrosieweerstand. Om deze reden beperkt de lucht- en ruimtevaartindustrie zich over het algemeen tot de 2xxx- en 7xxx-serie aluminium. We omzeilen de verminderde corrosieweerstand van gelegeerd aluminium in deze series door alclad-voeringen die van puur aluminium zijn en gelegeerd met de sterkere aluminiumlegering eronder. Het pure aluminium geeft het vliegtuig de corrosieweerstand die nodig is zonder de sterkte van het structurele aluminium in gevaar te brengen.

Alloy 2011: Alloy 2011, ook wel bekend als Free Machining Alloy (FMA), staat bekend om zijn hoge mechanische sterkte en uitstekende bewerking, daarom zie je het terug in complexe en gedetailleerde onderdelen. Als deze legering met hoge snelheid wordt bewerkt, ontstaan ​​er fijne spanen, maar deze kunnen gemakkelijk worden verwijderd.

Legering 2014: Legering 2014 is op koper gebaseerd met een zeer hoge sterkte en uitstekende bewerking. Je vindt het in veel structurele lucht- en ruimtevaarttoepassingen vanwege de hoge corrosieweerstand.

Legering 2024: Legering 2024 wordt zeer vaak gebruikt vanwege de combinatie van hoge sterkte en uitstekende weerstand tegen vermoeidheid. Je vindt het overal waar producten een goede verhouding tussen sterkte en gewicht vereisen. Maar de corrosieweerstand is vrij laag, dus je zult het vaak zien met een geanodiseerd oppervlak (zie hieronder) of met Alclad.

Legering 7075: Van alle aluminiumlegeringen is 7075 een van de legeringen met de hoogste sterkte. Net als 2024 heeft het een uitstekende verhouding tussen sterkte en gewicht en wordt het gebruikt in onderdelen die hoge spanningen zullen ondergaan. 7075 kan worden gevormd door uitgloeien en vervolgens indien nodig een warmtebehandeling ondergaan.

Hoe snel vindt aluminiumoxidatie plaats?

Aluminiumoxidatie vindt sneller plaats dan staaloxidatie omdat aluminium een ​​sterke affiniteit voor zuurstof heeft. Wanneer alle aluminiumatomen zich met zuurstof hebben gebonden, stopt het oxidatieproces.