În timpul procesului de tratare a suprafeței profilelor din aliaj de aluminiu 6063, se observă uneori că pe suprafața profilelor de aluminiu există pete de coroziune gri închis, aranjate neregulat, de diferite grade. Aceste pete de coroziune sunt complet diferite ca formă de cele cauzate de elementele de zinc și apar intermitent în timpul producției de profile de aluminiu. Unii oameni cred că cauzele sunt că operatorul nu a urmat procesul corect de tratare a suprafeței, există niște ioni de impurități nocive în soluția de baie sau calitatea materialului este slabă cu prea multe incluziuni. Analiza noastră este următoarea.
60631, Analiza cauzelor petelor de coroziune
Pe baza multor ani de experiență în producție, examinarea diferiților parametri de proces în producția de profile din aliaje de aluminiu și investigațiile ulterioare-a aderării operatorilor la procese, considerăm că principalele motive pentru apariția acestui tip de pete de coroziune gri închis sunt următoarele:
(1) Uneori, din anumite motive, proporțiile de magneziu și siliciu adăugate în timpul procesului de turnare nu sunt adecvate, ceea ce face ca raportul ω(Mg)/ω(Si) să fie în intervalul 1,0-1,3, care este mult mai mic decât raportul optim de 1,73 (controlat de obicei în intervalul 1,3-1,5). În acest caz, deși conținutul de magneziu și siliciu se află în intervalul specificat (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), există un exces de siliciu prezent. Acest exces de siliciu, în afară de o cantitate mică existentă în stare liberă, formează și compuși ternari în aliajul de aluminiu. Când ω(Si)<ω(fe), more="" α(al12fe3si)="" phase="" is="" formed,="" which="" is="" a="" brittle="" compound.="" when="" ω(si)="">ω(Fe), se formează mai multă fază (Al9Fe2Si), care este un compus și mai fragil asemănător unui ac-, iar efectele sale dăunătoare sunt mai mari decât cele ale fazei, făcând adesea ca aliajul să se rupă de-a lungul traseului său. Aceste faze de impurități insolubile sau faze de impurități libere din aliaj se acumulează adesea la granițele granulelor în timp ce slăbesc rezistența și tenacitatea limitelor [1–3], devenind cele mai slabe puncte cu cea mai slabă rezistență la coroziune, iar coroziunea începe de obicei din aceste zone.
(2) În timpul procesului de topire, deși proporțiile de magneziu și siliciu adăugate se încadrează în intervalul standard specificat, uneori din cauza amestecării neuniforme și insuficiente, distribuția siliciului în topitură devine neuniformă, rezultând zone locale de îmbogățire și epuizare. Deoarece solubilitatea siliciului în aluminiu este foarte scăzută-1,65% la temperatura eutectică de 577 de grade și doar 0,05% la temperatura camerei, acest lucru duce la neomogenitatea compoziției după turnare. Acest lucru afectează în mod direct profilele industriale de aluminiu, unde o cantitate mică de siliciu liber în matricea de aluminiu nu numai că reduce rezistența la coroziune a aliajului, ci și grăsează boabele de aliaj [4].
(3) În timpul extrudarii, controlul parametrilor procesului-cum ar fi temperatura excesivă de preîncălzire a țaglelor, debitul incorect de extrudare a metalului, rezistența inadecvată la răcirea aerului în timpul extrudarii și temperatura necorespunzătoare de îmbătrânire și timpul de menținere-poate cauza cu ușurință segregarea siliciului și siliciul liber, împiedicând magneziul și siliciul să formeze complet faza de Mg2Si și rezultând în prezența unor faze de siliciu liber.
2. Fenomene de coroziune în timpul tratamentului de suprafață
Profilele din aliaj de aluminiu 6003 bogate în siliciu-excesiv și liber prezintă următoarele fenomene în timpul tratamentului de suprafață: atunci când profilele sunt plasate într-o baie acidă (15%–20% acid sulfuric), pe suprafața profilelor pot fi observate în mod clar numeroase bule mici. Pe măsură ce timpul trece și temperatura băii crește, viteza de reacție se accelerează, indicând că a avut loc coroziune electrochimică galvanică. Când profilele sunt scoase din baie și inspectate, pot fi văzute multe pete cu culori diferite față de suprafața normală. În timpul tratamentelor ulterioare, cum ar fi gravarea alcalină, neutralizarea acidă pentru strălucire și anodizarea cu acid sulfuric, aceste pete de coroziune gri închis devin și mai evidente și vizibile.
Coroziunea cauzată de zinc și coroziunea cauzată de siliciu au unele diferențe de aspect. Petele de coroziune cauzate de zinc seamănă cu fulgii de zăpadă, răspândindu-se în exterior de-a lungul granițelor și formând gropi de o anumită adâncime. În schimb, petele de coroziune cauzate de siliciu arată ca niște puncte gri închis încorporate. Ele nu se răspândesc în exterior de-a lungul granițelor de cereale și nu se poate simți adâncimea. Mai mult, pe măsură ce timpul de tratament crește, numărul de pete crește până când reacția este completă și încetează. Aceste pete gri închise pot fi în mare măsură eliminate sau atenuate prin prelungirea timpului de coroziune sau prin tratamentul-de îndepărtare a peliculei.
3. Măsuri preventive
Coroziunea profilelor din aliaj de aluminiu 6063 cauzată de siliciu poate fi complet prevenită și controlată. Este esențial să se controleze eficient materiile prime și compoziția aliajului de intrare, asigurându-se că raportul magneziu-la-siliciu este în intervalul 1,3-1,7. În plus, parametrii fiecărui proces (cum ar fi topirea, agitarea, temperatura apei de răcire de turnare, temperatura de preîncălzire a țaglelor, stingerea extrudarii și rezistența la răcirea aerului, temperatura și timpul de îmbătrânire etc.) ar trebui gestionați cu strictețe pentru a evita segregarea siliciului și siliciul liber și pentru a maximiza formarea fazelor de întărire Mg2Si benefice din siliciu și magneziu.
Dacă se observă astfel de pete de coroziune de siliciu, trebuie acordată o atenție deosebită în timpul tratamentului de suprafață. În timpul degresării și eliminării uleiului, soluțiile de baie slab alcaline trebuie utilizate ori de câte ori este posibil. Dacă nu este fezabil, timpul de înmuiere în soluții de degresare acide trebuie redus la minimum (profilele de aliaj de aluminiu calificate pot fi lăsate în soluții de degresare acide timp de 20-30 de minute fără probleme, în timp ce profilele afectate ar trebui să fie în ele doar 1-3 minute). În plus, pH-ul apei de clătire ulterioară ar trebui să fie ușor mai mare (pH > 4, cu conținut controlat de Cl-). În timpul gravării alcaline, timpul de gravare trebuie prelungit cât mai mult posibil; pentru procesul de neutralizare de strălucire, trebuie utilizată soluție de strălucire cu acid azotic. În timpul anodizării cu acid sulfuric, oxidarea electrică trebuie efectuată prompt. În acest fel, petele de coroziune gri închis cauzate de siliciu vor fi mai puțin vizibile, iar profilele vor îndeplini cerințele de utilizare.
4. Concluzie
Deși siliciul este o componentă principală indispensabilă a profilelor din aliaj de aluminiu 6063, adăugarea necorespunzătoare sau eșecul de a forma complet faza de întărire Mg2Si cu magneziu poate duce la segregarea siliciului și siliciul liber, ducând la coroziune în timpul tratamentului de suprafață. Controlul strict al principalelor elemente din aliaj, al impurităților și al parametrilor procesului în timpul producției este esențial pentru a preveni acest fenomen.
