По време на повърхностната обработка на алуминиеви профили 6063, понякога може да забележите малки, неравномерно разпръснати тъмносиви петна от корозия по повърхността на алуминия. Тези петна изглеждат напълно различни от тези, причинени от цинк, и се появяват само периодично по време на процеса на производство на алуминиев профил. Някои хора смятат, че причината може да е, че операторът не е спазил правилната процедура за обработка на повърхността, че има някои вредни примесни йони във ваната или че качеството на материала е лошо с твърде много включвания.
1. Анализ на причините за петна от корозия
Въз основа на дългогодишен производствен опит и изследване на различни параметри на процеса при производството на профили от алуминиева сплав, както и проследяване на това как операторите следват процедурите, ние вярваме, че основните причини за появата на тези тъмносиви петна от корозия са следните:
(1) Понякога, поради определени причини, добавените съотношения на магнезий и силиций по време на процеса на леене не се регулират правилно, което води до падане на съотношението ω(Mg)/ω(Si) в рамките на 1,0–1,3, което е много по-ниско от оптималното съотношение от 1,73 (обикновено контролирано в рамките на 1,3–1,5). По този начин, въпреки че съдържанието на магнезий и силиций е в определените граници (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), все още има малко излишък на силиций. Освен малко количество, което съществува в свободна форма, този излишен силиций също ще образува трикомпонентни 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 (Al9Fe2Si2) фаза, което е още по-крехко игловидно-съединение. Неговият вреден ефект е по-голям от този на фазата и често прави сплавта склонна към напукване по нея. Тези неразтворими примесни фази или свободни примесни фази са склонни да се натрупват по границите на зърната, отслабвайки здравината и издръжливостта на границите [1-3], превръщайки се в най-слабата точка с най-лоша устойчивост на корозия, където корозията започва първа.
(2) По време на топене, дори ако съотношението на добавяне на магнезий и силиций е в рамките на стандартния диапазон, понякога поради неравномерно или недостатъчно разбъркване, разпределението на силиция в стопилката става неравномерно, създавайки местни богати и бедни зони. 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 съставът става неравномерен. Това пряко засяга индустриалните алуминиеви профили. Когато в алуминиевата матрица съществува малко количество свободен силиций, това не само намалява корозионната устойчивост на сплавта, но и загрубява зърната на сплавта [4].
(3) По време на екструзия контролът на различни параметри на процеса, като прекалено висока температура на предварително нагряване на заготовката, скорост на екструзия на метал, сила на въздушно охлаждане по време на екструзия и неправилна температура на стареене или време на задържане, могат лесно да причинят сегрегация на силиций и свободен силиций, предотвратявайки пълното образуване на фаза на магнезий и силиций на Mg2Si и оставяйки малко свободен силиций.
2. Корозия по време на процеса на повърхностна обработка
Когато профилите от алуминиева сплав 6003 с много свободен и излишен силиций се подлагат на повърхностна обработка, могат да се наблюдават следните явления: Когато профилите се поставят в кисела баня (15%–20% сярна киселина), много малки мехурчета могат ясно да се видят на повърхността. С течение на времето и температурата на ваната се повишава, реакцията се ускорява, което показва, че е започнала галванична електрохимична корозия. В този момент, ако извадите профилите от ваната и ги огледате, ще забележите много петна по повърхността, които са с различен цвят от нормалната повърхност. По време на последващи обработки като алкално ецване, полиране с киселинна неутрализация и анодиране със сярна киселина, тези тъмносиви петна от корозия стават още по-забележими.
Корозията, причинена от цинк, изглежда различно от тази, причинена от силиций. Корозионните петна, предизвикани от цинк-, изглеждат като снежинки, разпространяват се навън по границите на зърната и образуват вдлъбнатини с определена дълбочина. Обратно, корозионните петна, предизвикани от силиций, изглеждат като тъмносиви включвания, не се разпространяват навън по границите на зърната и не се усещат дълбоко. С продължаването на лечението се появяват все повече и повече от тези петна, докато реакцията приключи напълно. Тези тъмносиви петна могат основно да бъдат премахнати или намалени чрез удължаване на времето за корозия или чрез обработка за отстраняване на филма.
3. Превантивни мерки
Корозията на профилите от алуминиева сплав 6063, причинена от силиций, може да бъде напълно предотвратена и контролирана. Докато входящите суровини и съставът на сплавта се наблюдават ефективно, за да се гарантира, че съотношението на магнезий-към-силиций е между 1,3 и 1,7, и параметрите на всеки процес (като топене, разбъркване, температура на охлаждащата вода за леене, температура на предварително загряване на заготовката, якост на екструдиране и охлаждане с въздух, температура и време на стареене и т.н.) са стриктно контролирани, отделянето на силиций и свободният силиций могат да бъдат избегнати, а силицият и магнезият могат да образуват полезни укрепващи фази на Mg2Si колкото е възможно повече.
Ако забележите този вид петна от силициева корозия, трябва да бъдете изключително внимателни по време на повърхностната обработка. По време на обезмасляването се опитайте да използвате слабо алкален разтвор. Ако това не е възможно, поддържайте времето за накисване в киселинен разтвор за обезмасляване възможно най-кратко (профилите от-качествена алуминиева сплав могат да издържат 20–30 минути в киселинен разтвор за обезмасляване, но проблемните трябва да се оставят само за 1–3 минути). Освен това водата за изплакване след това трябва да има по-високо pH (pH > 4 и контролирайте съдържанието на Cl-). По време на алкална корозия, опитайте се да удължите времето за корозия. При неутрализиране и изсветляване използвайте избелващ разтвор с азотна киселина. За анодизиране със сярна киселина започнете електролизата възможно най-скоро. По този начин тъмносивите петна от корозия, причинени от силиций, няма да бъдат много забележими и могат да отговорят на изискванията за употреба.
