Током процеса површинске обраде профила од легуре алуминијума 6063, понекад се примећује да на површини алуминијумских профила постоје неправилно распоређене тамносиве мрље корозије различитог степена. Ове мрље корозије су потпуно другачијег облика од оних узрокованих елементима цинка и појављују се повремено током производње алуминијумских профила. Неки људи верују да су узроци то што оператер није пратио исправан процес површинске обраде, има неких штетних јона нечистоћа у раствору за купање или је квалитет материјала лош са превише инклузија. Наша анализа је следећа.
60631, Анализа узрока корозивних тачака
На основу дугогодишњег искуства у производњи, испитивања различитих параметара процеса у производњи профила од алуминијумске легуре и наредних{0}}истраживања придржавања процеса од стране оператера, верујемо да су главни разлози за појаву ове врсте тамно сивих мрља корозије следећи:
(1) Понекад, из одређених разлога, пропорције магнезијума и силицијума које се додају током процеса ливења нису прикладне, што доводи до тога да однос ω(Мг)/ω(Си) буде у опсегу од 1,0–1,3, што је много ниже од оптималног односа од 1,73 (обично контролисан у распону од 1,3–1). У овом случају, иако су садржаји магнезијума и силицијума унутар наведеног опсега (ω(Мг)=0.45%–0,9%, ω(Си)=0.2%–0,6%), присутан је вишак силицијума. Овај вишак силицијума, осим мале количине која постоји у слободном стању, такође формира тернарна једињења унутар легуре алуминијума. Када је ω(Си)<ω(fe), more="" α(al12fe3si)="" phase="" is="" formed,="" which="" is="" a="" brittle="" compound.="" when="" ω(si)="">ω(Фе), формира се више (Ал9Фе2Си) фазе, која је још крхко игличасто- једињење, а њени штетни ефекти су већи од ефеката фазе, што често узрокује ломљење легуре дуж путање. Ове нерастворљиве фазе нечистоћа или слободне нечистоће у легури често се акумулирају на границама зрна док слабе чврстоћу и жилавост граница [1–3], постајући најслабије тачке са најслабијом отпорношћу на корозију, а корозија обично почиње са ових подручја.
(2) Током процеса топљења, иако су пропорције додатог магнезијума и силицијума унутар стандардно специфицираног опсега, понекад због неравномерног и недовољног мешања, дистрибуција силицијума у топљењу постаје неуједначена, што резултира локалним зонама обогаћивања и исцрпљивања. Пошто је растворљивост силицијума у алуминијуму веома ниска-1,65% на еутектичкој температури од 577 степени и само 0,05% на собној температури – то доводи до композиционе нехомогености након ливења. Ово директно утиче на индустријске алуминијумске профиле, где мала количина слободног силицијума у алуминијумској матрици не само да смањује отпорност легуре на корозију већ и грубље зрна легуре [4].
(3) Током екструзије, контрола параметара процеса-као што су прекомерна температура предгревања гредице, нетачна брзина протока метала екструзијом, неадекватна јачина хлађења ваздухом током екструзије и неправилна температура старења и време задржавања-може лако да изазове сегрегацију силицијума и слободан силицијум, спречавајући магнезијум и силицијум од потпуног присуства слободних фаза Мг2. силицијум.
2. Појаве корозије током површинске обраде
Профили од легуре алуминијума 6003 са претераним и слободним силицијумом-обогаћени 6003 показују следеће појаве током површинске обраде: када се профили ставе у кисело купатило (15%–20% сумпорне киселине), на површини профила се могу јасно уочити бројни мали мехурићи. Како време напредује и температура купатила се повећава, брзина реакције се убрзава, што указује да је дошло до галванске електрохемијске корозије. Када се профили уклоне из каде и прегледају, виде се многе тачке са бојама које се разликују од нормалне површине. Током наредних третмана, као што је алкално нагризање, кисела неутрализација за посветљивање и елоксирање сумпорном киселином, ове тамносиве мрље корозије постају још очигледније и уочљивије.
Корозија узрокована цинком и корозија узрокована силицијумом имају неке разлике у изгледу. Корозионе мрље изазване цинком подсећају на пахуље, ширећи се према споља дуж граница зрна и формирајући јаме одређене дубине. Насупрот томе, мрље корозије узроковане силицијумом изгледају као уграђене тамносиве тачке. Не шире се напоље дуж граница зрна и не може се осетити дубина. Штавише, како се време третмана повећава, број тачака се повећава све док се реакција не заврши и не престане. Ове тамносиве мрље се могу у великој мери елиминисати или ублажити продужавањем времена корозије или третманом{5}}уклањања филма.
3. Превентивне мере
Корозија профила од легуре алуминијума 6063 узрокована силицијумом може се у потпуности спречити и контролисати. Од кључне је важности да се ефикасно контролише улазне сировине и састав легуре, обезбеђујући да однос магнезијума-према-силицијуму буде у опсегу од 1,3–1,7. Поред тога, параметри сваког процеса (као што су топљење, мешање, температура расхладне воде за ливење, температура предгревања гредице, гашење екструзијом и јачина хлађења ваздухом, температура и време старења, итд.) треба да се стриктно контролишу како би се избегла сегрегација силицијума и слободни силицијум, као и да би се максимизирало формирање корисне фазе Мг2Си учвршћивања и магистралне фазе.
Ако се уоче такве мрље од корозије силикона, посебну пажњу треба обратити приликом површинске обраде. Приликом одмашћивања и уклањања уља, кад год је то могуће, треба користити слабо алкалне растворе за купање. Ако није изводљиво, време намакања у киселим растворима за одмашћивање треба да се минимизира (квалификовани профили од легуре алуминијума могу се без проблема оставити у киселим растворима за одмашћивање 20-30 минута, док захваћени профили треба да буду у њима само 1-3 минута). Штавише, пХ воде за накнадно испирање треба да буде нешто виши (пХ > 4, са контролисаним садржајем Цл-). Током алкалног јеткања, време јеткања треба продужити што је више могуће; за процес неутрализационог избељивања треба користити раствор азотне киселине. Током анодизације сумпорном киселином, електричну оксидацију треба извршити одмах. На тај начин ће тамносиве мрље корозије узроковане силицијумом бити мање уочљиве, а профили ће задовољити услове коришћења.
4. Закључак
Иако је силицијум незаменљива главна компонента профила од легуре алуминијума 6063, неправилно додавање или неуспех да се у потпуности формира фаза ојачања Мг2Си са магнезијумом може довести до сегрегације силицијума и слободног силицијума, што резултира корозијом током површинске обраде. Строга контрола главних елемената легуре, нечистоћа и параметара процеса током производње је неопходна да би се спречила ова појава.
