Czy aluminium rdzewieje? Dlaczego aluminium ulega korozji i jak wybrać odpowiedni gatunek

Czy aluminium rdzewieje?

Aluminium jest szeroko stosowane w budownictwie, przewozach, stoczniarstwie, maszynownictwie, sprzęcie elektrycznym, opakowaniach oraz przemysłowej produkcji wyrobów. Jest lekkie, łatwe w obróbce i naturalnie odporno na korozję. Dlatego też wielu zakupujących wybiera blachę aluminiową, płyty aluminiowe, taśmy aluminiowe, rury aluminiowe, profile aluminiowe oraz pręty aluminiowe do zastosowań zewnętrznych i przemysłowych.

Jednak nadal często pojawia się jedno typowe pytanie: czy aluminium rdzewieje? Krótka odpowiedź brzmi: nie. Aluminium nie rdzewieje tak jak stal, ponieważ rdza wiąże się głównie z żelazem. Gdy żelazo lub stal węglowa reagują z tlenem i wilgocią, powstaje rdzawo-brunatny tlenek żelaza. Aluminium zachowuje się inaczej.

Jednak nie oznacza to, że aluminium nigdy nie może ulec uszkodzeniu pod wpływem czynników środowiskowych. Aluminium może ulec utlenieniu, wytworzeniu się w nim wgłębnych ubytków (pitting), przebarwieniom lub korozji w określonych warunkach. Dla kupujących, inżynierów oraz wykonawców bardziej użytecznym pytaniem nie jest wyłącznie to, czy aluminium rdzewieje. Lepszym pytaniem jest: który stop aluminium jest odpowiedni dla danego środowiska roboczego?

Rdza vs. utlenianie vs. korozja: jaka jest różnica?

Te trzy terminy są często używane razem, ale nie oznaczają dokładnie tego samego.

Rdza oznacza zwykle tlenek żelaza. Najczęściej występuje na żelazie i stali węglowej. Rdza ma zwykle barwę czerwoną, brązową lub pomarańczową i może się rozprzestrzeniać dalej, jeśli powierzchnia nie zostanie odpowiednio zabezpieczona.

Oksydacja oznacza, że materiał reaguje z tlenem. W przypadku glinu utlenianie prowadzi do powstania cienkiej warstwy tlenku glinu. Warstwa ta jest zazwyczaj gęsta, stabilna i ochronna. Pomaga zapobiegać głębszemu uszkodzeniu w wielu typowych środowiskach.

Korozja jest szerszym pojęciem. Oznacza, że materiał ulega uszkodzeniu pod wpływem otoczenia. Korozja glinu może objawiać się w postaci białego proszku, matowych plam, ubytków (pitów), chropowatych obszarów lub przebarwień powierzchni.

Dlaczego glin nie rdzewieje tak jak stal?

Glin nie rdzewieje tak jak stal, ponieważ nie zawiera żelaza jako głównego składnika. Zamiast tego glin chroni się naturalnie poprzez warstwę tlenkową.

Gdy czysty glin zostaje wystawiony na działanie powietrza, jego powierzchnia szybko reaguje z tlenem i tworzy bardzo cienką warstwę tlenku glinu. Warstwa ta jest silnie przyczepiona do powierzchni i zwykle niewidoczna. W przeciwieństwie do czerwonego rdzy na stali nie odspaja się normalnie, nie odsłaniając świeżej warstwy metalu.

Dlatego aluminium jest często stosowane w panelach zewnętrznych, systemach dachowych, elementach morskich, komponentach pojazdów, wymiennikach ciepła, ramach oraz sprzęcie przemysłowym. Warstwa tlenkowa nie jest jednak niezniszczalna. Woda morska, mocne kwasy, mocne roztwory alkaliczne, uwięzlona wilgoć oraz kontakt z innymi metalami mogą zmniejszać jej ochronne właściwości.

Czy aluminium może ulec korozji?

Tak, aluminium może ulec korozji. Ryzyko zależy od gatunku stopu, środowiska pracy, obróbki powierzchniowej, metody przechowywania oraz konstrukcji produktu.

Woda morska i środowiska morskie

Woda morska jest jednym z najczęstszych powodów korozji aluminium. Chlorki obecne w wodzie morskiej mogą atakować powierzchnię i powodować korozję punktową. W przypadku zastosowań morskich, przybrzeżnych oraz w wilgotnym środowisku zakupujący często rozważają gatunki odporno na korozję, takie jak płytka z aluminium 5052 lub płyta aluminiowa 5083.

Korozja galwaniczna

Korozja galwaniczna może wystąpić, gdy aluminium styka się z innym metalem w obecności elektrolitu, takiego jak woda lub woda morska. Na przykład bezpośrednie połączenie aluminium z miedzią, stalą nierdzewną lub stalą węglową w wilgotnym środowisku może przyspieszyć korozję.

Właściwa izolacja, powłoki ochronne, podkładki, dobór elementów mocujących oraz projektowanie odpływu mogą pomóc zmniejszyć to ryzyko.

Silne warunki kwasowe lub zasadowe

Aluminium dobrze sprawdza się w wielu typowych środowiskach, jednak silne kwasy i silne roztwory zasadowe mogą uszkodzić warstwę tlenkową. Niektóre przemysłowe środki czyszczące mogą również atakować powierzchnię. Dlatego przed zamówieniem blachy aluminiowej, płyty aluminiowej, taśmy aluminiowej, rury aluminiowej lub pręta aluminiowego należy potwierdzić warunki pracy.

Uszkodzenia powierzchni i nieodpowiednie przechowywanie

Zarysowania, skraplająca się wilgoć, brud oraz zanieczyszczenia chemiczne mogą zwiększać ryzyko korozji. Nieodpowiednie przechowywanie może prowadzić do plam wodnych lub utlenienia powierzchni, zwłaszcza w przypadku taśmy aluminiowej lub blachy aluminiowej przechowywanych w wilgotnych warunkach bez odpowiedniej opakowki.

Najczęstsze rodzaje korozji aluminium

Korozja aluminium nie zawsze wygląda tak samo. Zależy to od środowiska i stopu.

Czy aluminium jest magnetyczne?

Aluminium nie jest magnetyczne w zwykłym znaczeniu tego słowa. Magnes nie przyczepi się do aluminium tak, jak przyczepia się do żelaza lub stali węglowej. Dlatego też aluminium znajduje zastosowanie w urządzeniach elektrycznych, elektronicznych, morskich oraz precyzyjnych, gdzie ważna jest jego niemagnetyczność.

Jednak test magnesem nie pozwala jednoznacznie określić dokładnego stopu aluminium. Może jedynie potwierdzić, że materiał nie jest silnie magnetyczny. Aby potwierdzić stop, nabywcy powinni sprawdzić certyfikat materiału, skład chemiczny, normę oraz dokumentację dostawcy.

Jak wybrać odpowiedni stop aluminium

Wybór odpowiedniego stopu aluminium pomaga zmniejszyć ryzyko korozji i poprawić wydajność. Różne stopy charakteryzują się różną wytrzymałością, kuteścią, spawalnością, obrabialnością oraz odpornością na korozję.

aluminium stopu 1050 i 1060

aluminium stopów 1050 i 1060 to gatunki wysokiej czystości. Charakteryzują się dobrą odpornością na korozję, wysoką przewodnością elektryczną oraz doskonałą kutełkością. Są powszechnie stosowane w elementach elektrycznych, tablicach informacyjnych, reflektorach oraz ogólnych zastosowaniach blachowniczych.

aluminium serii 3003

aluminium stopu 3003 to szeroko stosowany stop o dobrej odporności na korozję i większej wytrzymałości niż czyste aluminium. Łatwo się go kształtuję i spawa. Dla wielu zakupowych odbiorców przemysłowych, współczesny 生命周期 w stopniu 3003 zapewnia praktyczny kompromis między kosztem, możliwością kształtowania i wydajnością.

5052 aluminium

aluminium stopu 5052 charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję, szczególnie w środowiskach morskich i wilgotnych. Posiada również dobrą możliwość kształtowania oraz spawalność. Jest powszechnie stosowane do elementów morskich, zbiorników paliwa, paneli pojazdów, naczyń ciśnieniowych, szafek oraz konstrukcji zewnętrznych.

aluminium 5083

aluminium stopu 5083 wyróżnia się wysoką odpornością na korozję oraz dobrą wytrzymałością. Jest szeroko stosowane w budownictwie okrętowym, konstrukcjach morskich, naczyniach ciśnieniowych, zbiornikach magazynowych oraz sprzęcie transportowym. W przypadku ciężkich projektów morskich płyty z aluminium stopu 5083 są często praktyczną opcją.

6061 Aluminium

aluminium stopu 6061 jest jednym z najpopularniejszych stopów aluminiowych stosowanych w konstrukcjach. Charakteryzuje się dobrą wytrzymałością, dobrą obrabialnością, dobrą spawalnością oraz umiarkowaną odpornością na korozję. Typowe formy wyrobów obejmują pasek z aluminium 6061 , płyty z aluminium stopu 6061, rury z aluminium stopu 6061 oraz przewody z aluminium stopu 6061.

7075 Aluminium

stopa aluminium 7075 to wysokowytrzymałowa stop aluminium. Jest często stosowana w przemyśle lotniczym, do produkcji form, elementów narażonych na duże obciążenia, precyzyjnej obróbki skrawaniem oraz sprzętu wysokiej wydajności. Charakteryzuje się bardzo dużą wytrzymałością, jednak jej odporność na korozję nie zawsze jest najlepsza wśród stopów aluminium. W zależności od zastosowania może być konieczne zastosowanie ochrony powierzchniowej.

Formy produktów aluminiowych dla zakupów przemysłowych

Wybór odpowiedniego gatunku aluminium jest ważny, ale równie istotna jest także odpowiednia forma produktu. Zamawiający powinni potwierdzić wymagania dotyczące grubości, szerokości, długości, stanu wykończenia (hartowania), wykończenia powierzchniowego, dopuszczalnych odchyłek wymiarowych, normy, opakowania oraz certyfikatów przed złożeniem zamówienia.

Do zastosowań konstrukcyjnych lub związanych z przepływem cieczy rura aluminium rury i przewody aluminiowe są często wybierane ze względu na połączenie niewielkiej masy, odporności na korozję oraz łatwej obróbki.

Wskazówki zakupowe: Jak zmniejszyć ryzyko korozji aluminium

Dla zakupujących na rynkach międzynarodowych problemy z korozją można często ograniczyć już przed zamówieniem materiału. Jednoznaczne specyfikacje pozwalają dostawcom na zalecenie odpowiedniego stopu i opakowania.

Podsumowanie

Aluminium nie rdzewieje tak jak stal, ale może ulec korozji w określonych warunkach. Naturalna warstwa tlenku glinu zapewnia mu dobrą ochronę, jednak woda morska, silne środki chemiczne, kontakt galwaniczny, skraplająca się wilgoć oraz nieodpowiednie przechowywanie mogą nadal powodować problemy z korozją.

Dla zastosowań ogólnych odpowiednie mogą być stopy aluminium 1050, 1060 i 3003. Dla środowisk morskich lub wilgotnych lepszym wyborem są często stopy 5052 i 5083. Dla zastosowań konstrukcyjnych i frezowania powszechnie stosowane jest aluminium 6061. Do elementów wymagających dużej wytrzymałości można wybrać stop 7075 przy zastosowaniu odpowiedniej ochrony powierzchni.

Zakupujący przemysłowi nie powinni wybierać aluminium wyłącznie na podstawie ceny. Prawidłowy gatunek, forma wyrobu, stan powierzchni, sposób pakowania oraz wsparcie dostawcy mogą poprawić wydajność, zmniejszyć konieczność konserwacji oraz zapewnić niezawodność projektu w długim okresie.