6063 alumiiniseosprofiilin pintakäsittelyn aikana havaitaan joskus, että alumiiniprofiilien pinnalla on epäsäännöllisesti järjestettyjä tummanharmaita eriasteisia pistekorroosiopilkkuja. Nämä korroosiopisteet ovat muodoltaan täysin erilaisia kuin sinkkielementtien aiheuttamat ja ilmaantuvat ajoittain alumiiniprofiilien valmistuksen aikana. Jotkut uskovat, että syynä on se, että käyttäjä ei noudattanut oikeaa pintakäsittelyprosessia, kylpyliuoksessa on haitallisia epäpuhtausioneja tai materiaalin laatu on huono liian monien sulkeumien vuoksi. Analyysimme on seuraava.
60631, Korroosiopisteiden syiden analyysi
Useiden vuosien tuotantokokemuksen, alumiiniseosprofiilituotannon eri prosessiparametrien tarkastelun ja{0}}käyttäjien prosessien noudattamista koskevien seurantatutkimusten perusteella uskomme, että tärkeimmät syyt tämäntyyppisten tummanharmaiden korroosiotäplien esiintymiseen ovat seuraavat:
(1) Joskus tietyistä syistä johtuen valuprosessin aikana lisätyn magnesiumin ja piin osuudet eivät ole sopivia, jolloin ω(Mg)/ω(Si)-suhde on välillä 1,0–1,3, mikä on paljon pienempi kuin optimaalinen suhde 1,73 (normaalisti säädellään välillä 1,3–1,5). Tässä tapauksessa vaikka magnesium- ja piipitoisuudet ovat määritetyllä alueella (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6 %), piitä on jonkin verran ylimääräistä. Tämä ylimääräinen pii, lukuun ottamatta pientä määrää vapaassa tilassa, muodostaa myös kolmikomponentteja alumiiniseoksessa. Kun ω(Si)<ω(fe), more="" α(al12fe3si)="" phase="" is="" formed,="" which="" is="" a="" brittle="" compound.="" when="" ω(si)="">ω(Fe), muodostuu enemmän (Al9Fe2Si) faasia, joka on vielä hauraampi neula-kaltainen yhdiste ja sen haitalliset vaikutukset ovat suuremmat kuin faasin aiheuttaen usein lejeeringin murtumisen sen matkalla. Nämä lejeeringin liukenemattomat epäpuhtausfaasit tai vapaat epäpuhtausfaasit kerääntyvät usein raerajoille heikentäen samalla rajojen lujuutta ja sitkeyttä [1–3], jolloin niistä tulee heikoimpia kohtia, joilla on heikoin korroosionkestävyys, ja korroosio alkaa yleensä näiltä alueilta.
(2) Sulatusprosessin aikana, vaikka lisätyn magnesiumin ja piin osuudet ovat standardin määritellyllä alueella, joskus johtuen epätasaisesta ja riittämättömästä sekoituksesta, piin jakautuminen sulassa muuttuu epätasaiseksi, mikä johtaa paikallisiin rikastumis- ja ehtymisvyöhykkeisiin. Koska piin liukoisuus alumiiniin on erittäin alhainen -1,65 % eutektisessa lämpötilassa 577 astetta ja vain 0,05 % huoneenlämpötilassa, tämä johtaa koostumuksen epähomogeenisuuteen valun jälkeen. Tämä vaikuttaa suoraan teollisiin alumiiniprofiileihin, joissa pieni määrä vapaata piitä alumiinimatriisissa ei ainoastaan vähennä lejeeringin korroosionkestävyyttä, vaan myös karkeuttaa metalliseoksen rakeita [4].
(3) Suulakepuristuksen aikana prosessiparametrien,-kuten liiallisen aihion esikuumennuslämpötilan, väärän metallin suulakepuristusvirtauksen, riittämättömän ilman jäähdytyslujuuden suulakepuristuksen aikana sekä väärän vanhenemislämpötilan ja pitoajan -saatavan aiheuttaa piin erottumisen ja vapaan piin, hallinta,-kuten liiallisen aihion esilämmityslämpötilan, väärän metallin suulakepuristusvirtauksen,{2}}voi helposti aiheuttaa piin erottumisen ja vapaan piin, estäen magnesiumin ja piin muodostumisen kokonaan piifaasissa.
2. Korroosioilmiöt pintakäsittelyn aikana
Liiallinen ja vapaa pii-6003-alumiiniseosprofiilit ilmentävät pintakäsittelyn aikana seuraavia ilmiöitä: kun profiilit asetetaan happamaan kylpyyn (15–20 % rikkihappoa), profiilien pinnalla voi selvästi havaita lukuisia pieniä kuplia. Ajan edetessä ja kylvyn lämpötilan noustessa reaktionopeus kiihtyy, mikä osoittaa, että galvaanista sähkökemiallista korroosiota on tapahtunut. Kun profiilit otetaan pois kylvystä ja tarkastetaan, näkyy paljon normaalista pinnasta poikkeavia värejä. Myöhemmillä käsittelyillä, kuten emäksisellä etsauksella, happamalla neutraloinnilla kirkastamiseksi ja rikkihappoanodisoinnilla, nämä tummanharmaat korroosiopisteet tulevat entistä selvemmiksi ja havaittavimmiksi.
Sinkin aiheuttamalla korroosiolla ja piin aiheuttamalla korroosiolla on joitain eroja ulkonäöltään. Sinkin aiheuttamat korroosiopisteet muistuttavat lumihiutaleita, jotka leviävät ulospäin raerajoja pitkin ja muodostavat tietyn syvyisiä kuoppia. Sitä vastoin piin aiheuttamat korroosiopisteet näyttävät upotetuilta tummanharmailta pisteiltä. Ne eivät leviä ulospäin raerajaa pitkin, eivätkä syvyyttä voi tuntea. Lisäksi käsittelyajan pidentyessä pisteiden määrä kasvaa, kunnes reaktio on täydellinen ja lakkaa. Nämä tummanharmaat täplät voidaan suurelta osin poistaa tai lieventää pidentämällä korroosioaikaa tai kalvonpoistokäsittelyllä.
3. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet
Piin aiheuttama 6063 alumiiniseosprofiilien korroosio voidaan estää ja hallita kokonaan. On ratkaisevan tärkeää valvoa tehokkaasti saapuvia raaka-aineita ja seosten koostumusta ja varmistaa, että magnesium-:-piisuhde on välillä 1,3–1,7. Lisäksi kunkin prosessin parametreja (kuten sulatus, sekoitus, valujäähdytysveden lämpötila, aihion esilämmityslämpötila, suulakepuristussammutus ja ilmanjäähdytyslujuus, vanhenemislämpötila ja -aika jne.) tulee hallita tarkasti piin erottelun ja vapaan piin välttämiseksi ja hyödyllisten Mg2Si-vahvistusfaasien muodostumisen maksimoimiseksi piistä.
Jos tällaisia piin korroosiopisteitä havaitaan, on pintakäsittelyssä kiinnitettävä erityistä huomiota. Rasvanpoistossa ja öljynpoistossa tulee käyttää heikosti emäksisiä kylpyliuoksia aina kun mahdollista. Jos se ei ole mahdollista, liotusaika happamissa rasvanpoistoliuoksissa on minimoitava (hyväksytyt alumiiniseosprofiilit voidaan jättää happamiin rasvanpoistoliuoksiin 20–30 minuutiksi ilman ongelmia, kun taas ongelmalliset profiilit saavat olla niissä vain 1–3 minuuttia). Lisäksi seuraavan huuhteluveden pH:n tulisi olla hieman korkeampi (pH > 4, kontrolloidulla Cl--pitoisuudella). Alkalisen syövytyksen aikana etsausaikaa tulee pidentää mahdollisimman paljon; neutralointivalkaisuprosessissa tulee käyttää typpihappovalkaisuliuosta. Rikkihappoanodisoinnin aikana sähköinen hapetus tulee suorittaa viipymättä. Näin piin aiheuttamat tummanharmaat korroosiotäplät jäävät vähemmän havaittavaksi ja profiilit täyttävät käyttövaatimukset.
4. Johtopäätös
Vaikka pii on 6063-alumiiniseosprofiilien välttämätön pääkomponentti, virheellinen lisääminen tai Mg2Si-vahvistusfaasin muodostamatta jättäminen magnesiumin kanssa voi johtaa piin erottumiseen ja vapaaseen piin, mikä johtaa korroosioon pintakäsittelyn aikana. Pääseoselementtien, epäpuhtauksien ja prosessiparametrien tiukka valvonta tuotannon aikana on välttämätöntä tämän ilmiön estämiseksi.
