По време на процеса на повърхностна обработка на профили от алуминиева сплав 6063, понякога се наблюдава, че има неправилно подредени тъмносиви петна от корозия с различна степен на повърхността на алуминиевите профили. Тези петна от корозия изглеждат напълно различни от тези, причинени от цинк, и се появяват периодично по време на производството на алуминиеви профили. Някои хора смятат, че причините може да са, че операторът не е спазил правилния процес на обработка на повърхността, че разтворът съдържа някои вредни примесни йони или че материалът е беден с твърде много включвания. Ето нашия анализ на ситуацията.
1. Анализ на причините за точките на корозия
Въз основа на години производствен опит, изследване на различни параметри на процеса при производството на профили от алуминиева сплав и последващи-изследвания на изпълнението на процеса от операторите, ние вярваме, че основните причини за този тип тъмносиви петна от корозия са следните:
(1) Понякога, поради определени причини, пропорциите на магнезий и силиций, добавени по време на процеса на леене, не са идеални, което прави съотношението ω(Mg)/ω(Si) да пада между 1,0 и 1,3, което е много по-ниско от оптималното съотношение от 1,73 (обикновено контролирано между 1,3 и 1,5). Въпреки че съдържанието на магнезий и силиций е в определения диапазон (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), все още има малко излишък на силиций. Този излишен силиций, освен малкото количество, което съществува в свободно състояние, също образува тройни съединения в алуминиевата сплав. Когато ω(Si) < ω(Fe), се образува повече (Al12Fe3Si) фаза, която е крехко съединение. Когато ω(Si) > ω(Fe), се образува повече (Al9Fe2Si12) фаза, по-крехко игло-съединение, чиито вредни ефекти са по-големи от тези на фазата, което често причинява счупване на сплавта по нея. Тези неразтворими примесни фази или свободни примесни фази в сплавта са склонни да се събират по границите на зърната, отслабвайки тяхната здравина и издръжливост, превръщайки се в най-слабото звено в устойчивостта на корозия, като корозията обикновено започва от тези точки.
(2) По време на процеса на топене, въпреки че съотношенията на добавяне на магнезий и силиций са в стандартните граници, понякога поради неравномерно или недостатъчно разбъркване, разпределението на силиция в стопилката става неравномерно, което води до области, които са богати или бедни на силиций. Тъй като силицият има много ниска разтворимост в алуминий-1,65% при евтектична температура от 577 градуса и само 0,05% при стайна температура - след отливането на блоковете има забележима неравномерност на състава. Това пряко засяга промишлените алуминиеви профили: когато в алуминиевата матрица съществува малко количество свободен силиций, това не само намалява устойчивостта на корозия на сплавта, но и загрубява зърната на сплавта.
(3) По време на екструзията контролът на параметрите на процеса е от решаващо значение. Ако заготовката е предварително загрята твърде много или ако скоростта на потока при екструдиране, интензивността на въздушното охлаждане, температурата на стареене и времето на задържане не се контролират правилно, може да възникне сегрегация на силиций и свободен силиций. Това означава, че магнезият и силицият не образуват напълно Mg2Si фазата, оставяйки малко свободен силиций.
2. Корозионни явления по време на повърхностна обработка
Профилите от алуминиева сплав 6003 с изобилен и свободен силиций показват следните явления по време на повърхностната обработка: когато профилът се постави в кисела баня (сярна киселина 15%~20%), много малки мехурчета могат ясно да се наблюдават на повърхността на профила. С увеличаването на времето и повишаването на температурата на ваната скоростта на реакцията се ускорява, което показва, че вече е настъпила електрохимична корозия на галваничния елемент [5]. В този момент, когато профилът се извади от ваната за наблюдение, ще бъдат открити много петна по повърхността на профила, които се различават от нормалния цвят на повърхността. Последващите третирания като алкална корозия, киселинна неутрализация и излъчване на светлина и анодизиране със сярна киселина ще направят тези тъмносиви петна от корозия по-видими и видими.
Корозията, причинена от цинк и силиций, има някои разлики във външния вид и формата. Точките на корозия, причинени от цинка, приличат на снежинки, разпространяващи се навън по границите на зърната, образувайки ями с определена дълбочина. Обратно, точките на корозия, причинени от силиция, изглеждат като смесени тъмносиви петна, които не се разпространяват навън по границата на кристала и не могат да се възприемат в дълбочина. И тъй като времето за обработка се увеличи, количеството се увеличи, спирайки само след пълна реакция. Тези тъмносиви петна могат да бъдат основно елиминирани или облекчени чрез удължаване на времето на корозия или премахване на филма.
3. Превантивни мерки
Корозията на профилите от алуминиева сплав 6063, причинена от силиций, може да бъде напълно предотвратена и контролирана. Докато суровините се управляват ефективно и съставът на сплавта се контролира, като се гарантира, че съотношението магнезий към силиций е в рамките на 1,3–1,7 и стриктно се контролират параметрите на всеки процес (като топене, разбъркване, температура на охлаждащата вода за леене, температура на предварително загряване на заготовката, сила на охлаждане на въздуха при екструзия и температура и време на стареене), сегрегацията на силиция и свободния силиций могат да бъдат се избягва, като се максимизира образуването на полезна Mg2Si укрепваща фаза с магнезий.
Ако се открият такива петна от силициева корозия, трябва да се обърне допълнително внимание по време на повърхностната обработка. По време на обезмасляването се опитайте да използвате слабо алкален разтвор. Ако това не е възможно, времето за накисване в киселинен разтвор за обезмасляване трябва да се сведе до минимум (квалифицираните алуминиеви профили могат да останат в киселинен разтвор за обезмасляване 20–30 минути без проблеми, докато проблемните профили могат да останат само 1–3 минути). Освен това рН на водата за изплакване трябва да е малко по-високо (рН > 4, контролиращо съдържанието на Cl-). По време на алкална корозия времето за корозия трябва да се удължи колкото е възможно повече. При неутрализиране и изсветляване трябва да се използва избелващ разтвор на азотна киселина. По време на анодизиране със сярна киселина, окисляването трябва да се извърши възможно най-скоро. По този начин тъмносивите петна от корозия, причинени от силиций, не са очевидни и могат да отговорят на изискванията за употреба.
