مقایسه مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم با سایر فلزات

آلومینیوم از فلزات پرمصرف در صنایع مختلف است و خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای دارد که آن را به یک فلز خاص تبدیل کرده است. به دلیل تشکیل اکسید آلومینیوم بر روی این فلز، مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم در برابر شرایط جوی و محیطی بالا است. تماس با مواد شیمیایی قوی، دما و رطوبت از عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم هستند. فلز آلومینیوم دچار زنگ‌زدگی به‌صورت تغییر رنگ فلز در اکسیداسیون آهن نمی‌شود؛ ولی می‌تواند در شرایط مختلف دچار خوردگی شود.

در مقایسه بین مقاومت خوردگی آلومینیوم با فلزات سبک دیگر، فلز آلومینیوم بیشترین میزان مقاومت را دارد. در این مقاله از گروه صنعتی نورد پارس مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم و مقایسه آن با فلزات سبک دیگر را بررسی می‌کنیم.

عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم

خوردگی آلومینیوم فرایندی شیمیایی است و زمانی رخ می‌دهد که آلومینیوم با مواد شیمیایی و خورنده در تماس بوده و ساختار آلومینیوم دچار آسیب و خرابی شود. فرایند خوردگی آلومینیوم می‌تواند به‌صورت ناگهانی یا تدریجی اتفاق افتاده یا به شکل پوسیدگی، تغییر رنگ و بافت ظاهری رخ دهد. در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم بالا بوده؛ ولی این فلز نیز می‌تواند در اثر عواملی که گفته شد دچار خوردگی شود. عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم عبارت‌اند از:

1. شرایط محیطی

عوامل مختلف محیطی و جوی مانند دما و رطوبت بر خوردگی آلومینیوم تأثیر می‌گذارند. رطوبت بالا سرعت فرایند خوردگی را افزایش می‌دهد و این موضوع به‌ویژه در محیط‌های دریایی در حضور یون‌های کلر بیشتر می‌شود. یون‌های کلر لایه اکسید آلومینیوم را که به‌عنوان محافظ عمل می‌کند تخریب می‌کنند. علاوه بر این، شرایطی مانند آلودگی صنعتی ناشی از گازهای NOx و SO2 و ترکیب آن‌ها با رطوبت منجر به تولید محلول‌های اسیدی و خوردگی آلومینیوم می‌شود. دمای بالای محیط نیز از دیگر عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم است که در محیط‌های اسیدی یا مرطوب این فرایند سریع‌تر اتفاق می‌افتد.

2. ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم

از دیگر عوامل مؤثر بر کاهش مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم نوع آلیاژ مورداستفاده در تولید آلومینیوم است. آلومینیوم خالص فلزی بسیار نرم است و برای استفاده در صنایع مختلف باید با فلزات دیگر مانند روی، منیزیم، مس یا سلسیوم ترکیب شود. انواع آلیاژ آلومینیوم و ترکیب شیمیایی آن بر میزان مقاومت آن تأثیر می‌گذارد.

3. تنش های مکانیکی

خوردگی تنشی یکی دیگر از آسیب‌ها و خوردگی فلزات است که در آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم و آلومینیوم – مس رخ می‌دهد. قرارگیری آلیاژهای آلومینیوم در معرض تنش‌های کششی موجب ترک‌خوردگی ورق آلومینیوم و درنتیجه آسیب آن می‌شود.

4. میزان PH محیط

مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم در PH بین 9-4 مناسب است و دچار آسیب یا تخریب نمی‌شود؛ ولی در محیط‌های بسیار اسیدی یعنی PH کمتر از 4 و محیط قلیایی یعنی PH بالای 9 لایه اکسید آلومینیوم شروع به تخریب می‌کند. وجود اکسیژن موجب تشکیل لایه محافظ اکسیدی می‌شود؛ ولی عدم وجود تهویه مناسب و رطوبت محیط می‌تواند موجب تخریب اکسید آلومینیوم شود.

5. خوردگی گالوانیکی

از دیگر عوامل مؤثر بر مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم خوردگی گالوانیکی است. تماس ورق آلومینیوم با فلزاتی مانند فولاد و مس و ایجاد اتصال الکتریکی بین آن‌ها می‌تواند منجر به خوردگی گالوانیکی شود. دلیل خوردگی گالوانیکی به دلیل پایین‌تر بودن پتانسیل الکتروشیمیایی آلومینیوم است.

6. مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم: فرایندهای سطحی

از دیگر عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم وجود خراش‌ها و عیوب سطحی بر روی ورق آلومینیوم است که می‌توانند به‌عنوان نقطه آغاز خوردگی باشد. علاوه بر این، وجود بقایای مواد شیمیایی بر روی سطح ورق آلومینیوم و تمیز نبودن سطح بعد از تولید ورق نیز می‌تواند فرایند خوردگی را سرعت ببخشد.

خوردگی‌های بین‌دانه‌ای و یکنواخت انواع دیگری از خوردگی هستند. خوردگی یکنواخت به‌صورت همسان سطح را تحت‌تأثیر قرار داده و میزان شیوع آن بسیار کم است و خوردگی بین‌دانه‌ای معمولاً در آلیاژهای عملیات حرارتی شده رخ می‌دهد.

مقایسه مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم با فلزات دیگر

همان‌طور که گفته شد مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم بیشتر از سایر فلزات سبک است. به دلیل تشکیل لایه محافظ پایدار اکسید آلومینیوم دارای مقاومت خوردگی بسیار خوبی است. فلز منیزیم به دلیل فعال‌بودن در محیط‌های مرطوب به‌سرعت دچار خوردگی می‌شود و مقاومت آن متوسط تا ضعیف اندازه‌گیری شده است. یکی دیگر از فلزات سبک فلز تیتانیوم است که به دلیل تشکیل لایه پایدار و محافظ اکسید تیتانیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد. اکسید تیتانیوم حتی در برابر اسیدها نیز مقاومت بالایی دارد.

آلیاژ منیزیم در مقایسه با منیزیم خالص مقاومت بهتری دارد؛ ولی مقاومت آن در برابر خوردگی کمتر از آلومینیوم است. بالابودن مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم از دلایلی است که موجب شده است تا از این فلز در صنایع مختلف به‌صورت گسترده استفاده شود. به دلیل بالابودن سرعت واکنش‌پذیری آلومینیوم، با قرارگیری آن در معرض هوا لایه اکسید آلومینیوم بر روی این فلز تشکیل شده و به‌عنوان یک محافظ طبیعی عمل می‌کند. البته این لایه بسیار نازک است و می‌تواند در اثر خراشیدگی از بین برود؛ ولی فلز آلومینیوم دوباره با محیط واکنش داده و اکسید آلومینیوم تشکیل می‌شود.

محافظت از آلومینیوم در برابر خوردگی بسیار مهم است؛ زیرا خوردگی ساختار آلومینیوم را تضعیف کرده و درنتیجه استحکام فلز کاهش می‌یابد. همچنین کاهش مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم موجب افزایش هزینه تعمیرات و تعویض قطعات می‌شود. توجه به افزایش مقاومت خوردگی آلومینیوم با فلزات سبک دیگر موجب افزایش طول عمر مفید آلومینیوم و درنتیجه افزایش کارایی آن در بلندمدت می‌شود.

روش‌ های کاهش خوردگی ورق آلومینیوم

به دلیل آنکه کاهش مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم موجب کاهش کارایی و استحکام این فلز می‌شود لازم است با روش‌هایی عملی میزان خوردگی را به حداقل رساند. برخی از روش‌ها عبارت‌اند از:

1. استفاده از آلیاژ مناسب

یکی از راه‌های مناسب و مؤثر برای کاهش خوردگی ورق آلومینیوم انتخاب آلیاژ مناسب است. مقاومت آلیاژهای آلومینیوم حاوی مس در محیط خورنده کمتر است؛ ولی آلیاژهای سری 1000 و 3000 در مقابل خوردگی مقاومت بالایی دارند. به همین دلیل با انتخاب آلیاژ مناسب مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم افزایش می‌یابد.

2. استفاده از پوشش های مناسب

استفاده از پوشش‌های محافظ مانند پوشش‌های پودری و رنگ مانع از تماس مستقیم آلومینیوم با عوامل خورنده می‌شود. این پوشش‌ها همانند محافظ و سد فیزیکی عمل کرده و اجازه نفوذ رطوبت، یون‌های خورنده و اکسیژن را به سطح آلومینیوم نمی‌دهند. با انتخاب پوشش مناسب سطح مقاومت خوردگی آلومینیوم با فلزات سبک دیگر افزایش می‌یابد.

3. اصلاح ویژگی های سطح فلز

اصلاح سطح فلز آلومینیوم یکی دیگر از روش‌های مؤثری است که با برخی از عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم مقابله کرده و مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم را افزایش می‌دهد لومینیوم را افزایش می‌دهدآل. فرایندی مانند آنودایز کردن موجب تقویت اکسید آلومینیوم شده ضخامت آن را افزایش می‌دهد. این فرایند عملکردی همچون یک سطح محافظ داشته و مانع تماس مستقیم آلومینیوم با عوامل خورنده می‌شود. علاوه بر این، فرایند آنودایز و آلومینیوم آنودایز شده موجب بهبود ظاهر آلومینیوم شده و خواص مکانیکی سطح ورق آلومینیوم را ارتقا می‌بخشد.

4. عدم مجاورت با فلزات دیگر

همان‌طور که گفته شد خوردگی گالوانیک یکی از انواع خوردگی و از عوامل مؤثر در خوردگی ورق آلومینیوم است که در اثر توماس آلومینیوم با فلزاتی مانند مس یا فولاد ضدزنگ به وجود می‌آید. برای جلوگیری از این نوع خوردگی باید از تماس مستقیم آلومینیوم با این فلزات جلوگیری کرده یا از مواد عایق در بین آن‌ها استفاده کرد.

جمع‌بندی

آلومینیوم از فلزات پرکاربرد در صنایع مختلف است و این به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی این فلز مهم است. در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر مقاومت خوردگی ورق های آلومینیوم بالا بوده و یکی از مهم‌ترین دلایل تشکیل لایه اکسید آلومینیوم بر روی آن است.

عوامل متعدد محیطی و جوی در خوردگی آلومینیوم تأثیر می‌گذارند که ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم و شرایط محیطی مانند دما و رطوبت از جمله این موارد هستند. علاوه بر این میزان PH محیط هم از دیگر عوامل موثر در خوردگی ورق آلومینیوم است. در مقایسه مقاومت خوردگی آلومینیوم با فلزات سبک دیگر، مقاومت آلومینیوم بیشتر از فلزاتی مانند مس و منیزیم است. انواع مختلف خوردگی آلومینیوم وجود دارد که خوردگی گالوانیکی، خوردگی حفره‌ای و خوردگی دانه‌ای چند نمونه از آن‌ها هستند.

شرکت طلوع نورد پارس با بیش از 4 دهه سابقه موفق در حوزه تولید ورق و گرده آلومینیوم ، آنیل و نوردکاری از شرکت‌های معتبر این حوزه است که محصولاتی با بهترین کیفیت به بازارهای داخلی و خارجی عرضه می‌کند. توسعه و بهبود فرایندهای تولید، تنوع بالای محصولات  و ارائه محصولاتی با برترین کیفیت جهانی ازجمله ویژگی‌های شرکت طلوع نورد پارس است. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید محصول یا مشاوره با متخصصان شرکت می‌توانید از طریق بخش تماس با ما اقدام کنید.