Korosi aluminium dan paduannya. Metode untuk memerangi dan melindungi aluminium dari korosi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 13:57

Meskipun aluminium adalah logam non-ferrous dan, dibandingkan dengan baja biasa, harganya relatif mahal, aluminium banyak digunakan oleh manusia. Bahan yang tahan lama dan ringan ini dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari, dalam konstruksi, dan dalam produksi. Rumus kimia aluminium dalam tabel periodik terlihat seperti ini: Al.

Apakah berkarat

Mengkarat aluminium, seperti yang Anda tahu, sangat lambat. Setidaknya, besi dan baja tidak dapat dibandingkan dengannya dalam hal ini. Ketahanan aluminium terhadap korosi dijelaskan terutama oleh fakta bahwa, dalam kondisi normal, lapisan pelindung oksida tipis terbentuk di permukaannya. Akibatnya, aktivitas kimia aluminium berkurang tajam.

Faktor yang mempengaruhi ketahanan karat

Aluminium tahan terhadap korosi, tetapi dalam beberapa kasus masih dapat mulai rusak dengan cepat karena oksidasi. Ini biasanya terjadi ketika film rusak karena suatu alasan atau tidak mungkin untuk membentuknya.

Paling sering, aluminium kehilangan perlindungan tipis eksternalnya di bawah pengaruh asamatau alkali. Kerusakan mekanis biasa juga dapat menyebabkan kerusakan film.

Jenis korosi

Setelah penghancuran film, Al dan paduannya mulai berkarat, yaitu, merusak diri sendiri, seperti banyak logam lainnya. Ini dapat mengekspos aluminium dan korosi:

1. Bahan kimia. Dalam hal ini, karat terjadi di lingkungan gas tanpa air. Dalam hal ini, permukaan produk aluminium dihancurkan secara merata di seluruh area.
2. Elektrokimia. Korosi aluminium dalam hal ini terjadi di lingkungan yang lembab.
3. Gas. Jenis korosi ini terjadi ketika aluminium bersentuhan langsung dengan beberapa gas kimia agresif.

Persamaan korosi aluminium (oksidasi oksigen) di udara adalah sebagai berikut: 4AI+3O₂=2AL₂O 3_.

Rumus kimia film pelindung oksida adalah AL₂O_3.

Paduan

Varietas yang paling tahan korosi adalah aluminium teknis. Artinya, hampir 90% logam murni. Paduan aluminium, sayangnya, jauh lebih rentan terhadap karat. Diyakini bahwa pengotor magnesium paling sedikit mengurangi ketahanan korosi logam ini, dan pengotor tembaga terutama.

Paduan Mg-Al

Bahan seperti itu banyak digunakan dalam industri konstruksi, makanan, dan kimia. Mereka juga sangat sering digunakan dalam teknik mesin. Diyakini bahwa bahan tersebut sangat cocok untuk konstruksi struktur,terkena air laut.

Jika magnesium tidak lebih dari 3% dalam komposisi paduan, ia akan memiliki sifat anti-korosi yang hampir sama dengan aluminium teknis. Magnesium dalam paduan tersebut berada dalam larutan padat dan dalam bentuk partikel Al8Mg5 yang terdistribusi secara merata di seluruh matriks.

Jika paduan mengandung lebih dari 3% logam ini, partikel Al8Mg5 mulai rontok, sebagian besar, tidak di dalam butir, tetapi di sepanjang batasnya. Dan ini, pada gilirannya, memiliki efek yang sangat negatif pada sifat anti-korosi material. Artinya, produk menjadi kurang tahan terhadap karat.

Paduan magnesium dan silikon

Bahan seperti itu paling sering digunakan dalam rekayasa dan konstruksi. Mg2Si membuat paduan jenis ini sangat kuat. Terkadang tembaga juga merupakan komponen dari elemen tersebut. Itu juga dimasukkan ke dalam paduan untuk pengerasan. Namun, tembaga ditambahkan ke bahan tersebut dalam jumlah yang sangat kecil. Jika tidak, sifat anti-korosi dari paduan aluminium dapat sangat berkurang. Karat interkristalin di dalamnya sudah dimulai dengan penambahan lebih dari 0,5% tembaga.

Juga, kerentanan terhadap korosi bahan tersebut dapat meningkat dengan peningkatan jumlah silikon yang termasuk dalam komposisinya yang tidak dapat dibenarkan. Zat ini ditambahkan ke paduan aluminium, biasanya dalam proporsi sedemikian rupa sehingga setelah pembentukan Mg2Si tidak ada yang tersisa. Silikon dalam bentuknya yang murni hanya mengandung beberapa bahan dari varietas ini.

Korosi aluminium danpaduan sengnya

Al berkarat, seperti yang telah disebutkan, lebih lambat dari paduannya. Hal ini juga berlaku untuk material golongan Al-Zn. Paduan semacam itu sangat diminati, misalnya, di industri pesawat terbang. Beberapa varietas mungkin mengandung tembaga, yang lain mungkin tidak. Dalam hal ini, paduan jenis pertama tentu saja lebih tahan terhadap korosi. Dalam hal ini, bahan Al-Zn sebanding dengan magnesium-aluminium.

Paduan varietas ini dengan penambahan tembaga menunjukkan tanda-tanda ketidakstabilan karat. Tetapi pada saat yang sama, mereka hancur karena korosi, mereka masih lebih lambat daripada yang dibuat menggunakan magnesium dan Cu.

Cara dasar mengatasi karat

Tentu saja, laju korosi aluminium dan paduannya juga dapat dikurangi secara artifisial. Hanya ada beberapa cara untuk melindungi bahan tersebut dari karat.

Misalnya, adalah mungkin untuk mengecualikan kontak logam ini dan paduannya dengan lingkungan dengan mengecat bahan cat. Juga, metode elektrokimia sering digunakan untuk melindungi aluminium dari karat. Dalam hal ini, material juga dilapisi dengan lapisan logam yang lebih aktif.

Cara lain untuk melindungi Al dari karat adalah oksidasi tegangan tinggi. Teknik pelapisan bubuk juga dapat digunakan untuk mencegah korosi aluminium. Digunakan untuk melindunginya, tentu saja, dan penghambat karat.

Bagaimana oksidasi dilakukan

Dengan menggunakan teknik ini, aluminium dan paduannya sering kali terlindung dari korosi. Melakukanoksidasi di bawah tegangan 250 V. Dengan menggunakan teknik ini, lapisan oksida kuat terbentuk pada permukaan logam atau paduannya.

Pengaruh pada material oleh arus dalam hal ini dilakukan dengan menggunakan pendingin air. Pada suhu rendah, karena stres, film pada permukaan aluminium terbentuk sangat kuat dan padat. Jika prosedur dilakukan pada suhu tinggi, ternyata cukup longgar. Aluminium yang diproses di lingkungan seperti itu membutuhkan perlindungan tambahan dari kontak dengan udara (lukisan).

Saat menggunakan teknologi ini, produk pertama kali mengalami degrease dalam larutan asam oksalat. Aluminium atau paduan kemudian dicelupkan ke dalam alkali. Selanjutnya, logam dipengaruhi oleh arus. Pada tahap akhir, jika oksidasi dilakukan pada suhu yang cukup tinggi, bahan tersebut juga diwarnai dengan perendaman dalam larutan garam, dan kemudian diolah dengan uap.

Menggunakan LMB

Metode ini, seperti oksidasi, cukup sering digunakan untuk melindungi aluminium dari karat. Bahan tersebut dapat dicat dengan metode kering, basah atau bubuk. Dalam kasus pertama, aluminium pertama-tama diolah dengan komposisi yang mengandung seng dan strontium. Selanjutnya, LKM itu sendiri diterapkan pada logam.

Saat menggunakan metode bubuk, permukaan kerja telah mengalami degrease dengan merendamnya dalam larutan basa atau asam. Selanjutnya, senyawa kromat, zirkonium, fosfat atau titanium diterapkan pada produk.

Gunakanisolator

Sangat sering, logam lain menjadi stimulan untuk terjadinya proses korosi pada aluminium dan paduannya. Ini biasanya terjadi dengan kontak langsung produk atau bagiannya. Untuk mencegah aluminium berkarat, isolator khusus digunakan dalam kasus ini. Gasket semacam itu dapat dibuat dari karet, paronit, bitumen. Juga dalam hal ini, pernis dan cat dapat digunakan. Cara lain untuk melindungi aluminium dari korosi akibat kontak dengan bahan lain adalah dengan melapisi permukaannya dengan kadmium.

Sangat penting untuk memastikan bahwa bagian aluminium dalam berbagai mekanisme dan rakitan diisolasi dari kontak langsung dengan tembaga. Juga diyakini bahwa tidak hanya bagian yang terbuat dari Al yang harus dilindungi dari kontak dengan logam lain. Dalam hal ketahanan korosi, besi jauh lebih rendah daripada aluminium, seperti baja, misalnya. Oleh karena itu, logam tersebut dan beberapa lainnya sering dilindungi dengan cara khusus. Bahan hanya ditutupi dengan lapisan aluminium pelindung. Tentu saja, produk tersebut juga harus dilindungi dari kontak dengan tembaga atau logam lain.