Now Reading
Γενικές πληροφορίες για το αλουμίνιο
περιβάλλον

Γενικές πληροφορίες για το αλουμίνιο

1. Ιστορία του Αλουμινίου

Διάταξη Hλεκτρόλυσης Heroult.Λεξικό Meyer - Έκδοση 1905
Διάταξη Hλεκτρόλυσης Heroult.Λεξικό Meyer – Έκδοση 1905

Πριν από 135 χρόνια, ο Ιούλιος Βερν, γράφοντας το έργο «Από τη Γη στη Σελήνη», είχε χαρακτηρίσει το αλουμίνιο: Άσπρο σαν το ασήμι και ελαφρό σαν το γυαλί.

Στη στροφή της 3ης χιλιετίας, το αλουμίνιο συμπληρώνει πραγματική ζωή 160 ετών περίπου, ενώ βρίσκεται σε βιομηχανική κλίμακα παραγωγής για περίπου 100 χρόνια μόνο.

Σαν χημικό στοιχείο, το αργίλιο είναι το 3ο σε περιεκτικότητα στο Γήινο περιβάλλον, μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο. Πώς εξηγείται όμως το γεγονός της τόσο όψιμης ανακάλυψης του;

Η απάντηση βρίσκεται στη μεγάλη χημική του συνάφεια με άλλα στοιχεία. Έτσι, το αλουμίνιο υπάρχει σχεδόν παντού στη φύση, αλλά «κλειδωμένο» σε χημικές ενώσεις με μεγάλη χημική ευστάθεια. Η χρήση, ωστόσο, αρκετών από τις χημικές του ενώσεις είναι ιστορικά αποδεδειγμένη για την Αίγυπτο και τη Βαβυλώνα.

Πρώτος ο Βρετανός Davy υποστήριξε την ύπαρξη του αλουμινίου το 1807, ενώ ο Δανός Oerstead κατάφερε να απομονώσει το μέταλλο αλουμίνιο. Το 1845, ο Γερμανός Woehler υπολόγισε το ειδικό του βάρος, σηματοδοτώντας μια από τις σπουδαιότερες ιδιότητες του αλουμινίου: την «αβάσταχτη» ελαφρότητα του.

Ανάμεσα στα 1855 και το 1886, ο Γάλλος Deville ανέπτυξε μια χημική μέθοδο παραγωγής που κατέληγε σε πολύ ακριβό αλουμίνιο – λόγω μεθόδου. Το γύρισμα της μοίρας έγινε το 1886 με την ταυτόχρονη – τυχαία – ανακάλυψη σε Αμερική και Γαλλία της ηλεκτρολυτικής μεθόδου κτήσης του μετάλλου από το οξείδιο του αλουμινίου (την αλουμίνα). Ο Αμερικανός Hall και ο Γάλλος Heroult χάραξαν το δρόμο που μετέτρεψε σε λεωφόρο ο Γερμανός Bayer το 1888, επινοώντας μια λογικά οικονομική μέθοδο παραγωγής αλουμίνας από τον βωξίτη.

Σε μια νύχτα η τιμή του μετάλλου έπεσε από τα 18$ στα 4,50$. Ξεκίναγε η βιομηχανική ιστορία του αλουμινίου.

 

2. Ιδιότητες του μετάλλου

Το έχουν ονομάσει «μαγικό» μέταλλο, «θαυματουργό» μέταλλο, λόγω του εξαιρετικά μεγάλου εύρους δυνατοτήτων, ιδιοτήτων, φυσικών χημικών και μηχανικών χαρακτηριστικών που επιδεικνύουν τα τόσα κράματα αλουμινίου.

Συνοπτικά:

  • Έχει χαμηλό ειδικό βάρος. Μόλις το 1/3 εκείνου του σιδήρου.
  • Διαμορφώνεται, ελάσσεται, εξελάσσεται, διελάσσεται, συγκολλάται, συνεπώς αποτελεί ιδανικό μέταλλο κατασκευών. Το μέτρο ελαστικότητας του (70.000 ΜPa) είναι 3 φορές χαμηλότερο από εκείνο του σιδήρου. Σε δεδομένη κατάσταση φόρτισης, μια κατασκευή από αλουμίνιο παρουσιάζει 3 φορές μεγαλύτερη ελαστική επιμήκυνση απ’ ό,τι μια σιδερένια.
  • Το αλουμίνιο και τα περισσότερα κράματά του είναι ανθεκτικά έως πολύ ανθεκτικά σε πολλές μορφές διάβρωσης. Λόγω της μεγάλης χημικής συνάφειας με το οξυγόνο, η φυσική επιφάνεια του μετάλλου είναι μόνιμα καλυμμένη με στρώμα οξειδίου του αργιλίου, που αποτελεί ένα πολύ αποτελεσματικό εμπόδιο εξάπλωσης της διάβρωσης. Αυτή η ιδιότητα το κάνει τόσο δημοφιλές στη Δόμηση, στη Ναυπηγική, στη γενικότερη βιομηχανία κατασκευής μεταφορικών μέσων (Αυτοκίνητα, Τρένα, Αεροπλάνα). Το μειωμένο έως μηδενικό κόστος συντήρησης σε συνδυασμό με το χαμηλό ειδικό βάρος επηρεάζουν θετικά την επιλογή του αλουμινίου.
  • Το αλουμίνιο είναι πολύ καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.
  • Δεν μαγνητίζεται και δεν καίγεται, ιδιότητες που θεωρούνται εξαιρετικά ουσιώδεις για ειδικές εφαρμογές, όπως Τεχνολογία Ηλεκτρονικών και κατασκευές θαλάσσης (πλατφόρμες άντλησης πετρελαίου).
  • Δεν είναι τοξικό, είναι αδιαπέραστο για διάφορα περιβάλλοντα μέσα, ιδιότητες που το καθιέρωσαν ως βασική πρώτη ύλη για τις συσκευασίες γενικά, αλλά και τις εύκαμπτες συσκευασίες τροφίμων.
  • Έχει υψηλή ανακλαστικότητα και πολύ καλή θερμική αγωγιμότητα (σχεδόν διπλάσια του σιδήρου). Ιδιότητες πολύ χρήσιμες για τη Δόμηση, τις μονώσεις, τη βιομηχανία παραγωγής θερμικών εναλλακτών γενικά.

 

3. Κράματα Αλουμινίου

Τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των τυπικών βιομηχανικών κραμάτων αλουμινίου είναι: 1. Ο Χαλκός (Cu), 2. Tο Μαγγάνιο (Mn),  3. Το Πυρίτιο ( Si ), 4. Το Μαγνήσιο (Mg), 5. O Ψευδάργυρος (Zn), 6. Ο Σίδηρος (Fe)

Γενικά, για τη συνήθη παραγωγή των κραμάτων αλουμινίου ακολουθείται η μεθοδολογία της τήξης, της κραματοποίησης με προσθήκη στοιχείων και της χύτευσης.

Το παραγόμενο διεθνώς αλουμίνιο χωρίζεται σε 2 μεγάλες κατηγορίες:

Α. Το αλουμίνιο κατεργασίας (wrought), που με έλαση ή διέλαση ή άλλη μηχανική κατεργασία οδηγεί στα τελικά προϊόντα. Ο κύριος ρόλος των προσθηκών είναι η ενίσχυση της σκληρότητας (αντοχή σε θραύση).

Β. Το χυτό αλουμίνιο, που χρησιμοποιείται για την κατευθείαν παραγωγή τεμαχίων τελικών προϊόντων (χυτοπρέσες). Η κατηγορία αυτή χρησιμοποιεί μεγαλύτερο ποσοστό προσθηκών από την προηγούμενη με βασικότερο στόχο την ευκολότερη χύτευση της τελικής μορφής.

Η συνολική κατανάλωση αλουμινίου (κατεργασίας -wrought και χύτευσης) στην Ευρώπη για το 2000 εκτιμάται σε 7,8 εκατομμύρια τόνους, ενώ οι επί μέρους καταναλώσεις είναι:

1. ΓΙΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ (wrought):

Α. Έλαση : 3,2 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΤΟΝΟΙ –  Β. Διέλαση: 2,4 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΤΟΝΟΙ

2. ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ ΧΥΤΕΥΣΗΣ (ΧΥΤΟΠΡΕΣΕΣ): 2,2 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΤΟΝΟΙ

Οι τομείς εφαρμογών, όπου μοιράσθηκε η παραπάνω κατανάλωση, ήταν:   

  • Δόμηση
  • Αυτοκινητοβιομηχανία, ναυπηγική, αεροναυπηγική, κατασκευή τρένων και σε μεγάλα έργα υποδομής (γέφυρες, φορείς κατασκευών, πλατφόρμες άντλησης πετρελαίου, πυλώνες σήμανσης αυτοκινητοδρόμων κ.λπ.)
  • Συσκευασία
  • Βιομηχανικές και τεχνικές εφαρμογές
  • Γενικές κατασκευές
  • Ειδικά καταναλωτικά αγαθά
  • Ηλεκτρολογικές εφαρμογές
  • Διάφορες χρήσεις

Η καλύτερη εκμετάλλευση των πολύ αξιόλογων ιδιοτήτων του αλουμινίου οδήγησε στην παραγωγή των εμπορικά ανεπτυγμένων σήμερα κραμάτων αλουμινίου, που το καθένα έχει τονισμένη (ή τονισμένες) κάποια ομάδα ιδιοτήτων.

Το κάθε εργοστάσιο παραγωγής αλουμινίου είναι κατ’ ανάγκη προσανατολισμένο σε ορισμένη γκάμα κραμάτων για λόγους οικονομικότητας παραγωγής.

Τα κράματα αλουμινίου χωρίζονται σε 2 μεγάλες κατηγορίες:

  • Τα εργοσκληρυνόμενα, όπου η βελτίωση της μηχανικής αντοχής επιτυγχάνεται με μηχανικές κατεργασίες (π.χ. ψυχρή έλαση).
  • Τα θερμοσκληρυνόμενα, όπου η σκληρότητα βελτιώνεται με θερμικές κατεργασίες (γήρανση – κατακρήμνιση μεταλλουργικών φάσεων).

 

4. Παραγωγή Αλουμινίου

Για να καταδειχθεί η μεγάλη σημασία της ανακύκλωσης, τονίζεται ότι, ενώ για την πρωτογενή παραγωγή 1 κιλού αλουμινίου (ηλεκτρόλυση αλουμίνας από βωξίτη) απαιτείται ενέργεια 14 kWh (κιλοβατώρες), η ανακύκλωση της ίδιας ποσότητας από scrap χρειάζεται μόνο 5% της ενέργειας ηλεκτρόλυσης.

Η έντονη προσπάθεια που καταβάλλεται διεθνώς προς την κατεύθυνση αυτή αποδεικνύεται με την υπεύθυνη διαχείριση των ορυχείων βωξίτη και με τη χρήση υδροηλεκτρικής ενέργειας στην ηλεκτρόλυση. Σε πολλά ορυχεία βωξίτη που κλείνουν, η επαναφορά του φυσικού τοπίου είναι καθιερωμένη, ενώ τα Ηνωμένα Έθνη έχουν βραβεύσει την αναδάσωση παλαιών ορυχείων μεγάλης εταιρίας στην Αυστραλία. Οι περισσότερες μονάδες ηλεκτρόλυσης (πάνω από 60% παγκοσμίως) τροφοδοτούνται πλέον από υδροηλεκτρικές πηγές, αυτό σημαίνει καθαρότερη ενέργεια χωρίς επιβάρυνση της ατμόσφαιρας με αέριες εκπομπές.

Ταυτόχρονα, η προσπάθεια για οικονομικότερη διεργασία ηλεκτρολύσεως έχει ήδη διεθνώς αποδώσει, επιτυγχάνοντας μείωση ενέργειας 30% σε σχέση με εκείνη που χρειαζόταν προ 30ετίας.

Για την προώθηση της ανακύκλωσης αλουμινίου καταβάλλεται προσπάθεια μέσω ενημέρωσης, ώστε το κοινό να εξοικειωθεί με τις έννοιες περισυλλογής, διαχωρισμού και ανακύκλωσης. Η διατήρηση της αξίας του μετάλλου, παράλληλα με την επ’ άπειρον δυνατότητα ανακύκλωσης, αποτελούν εξαιρετικά ελκυστικά χαρακτηριστικά που ενισχύουν το προφίλ οικολογίας του αλουμινίου. Υπενθυμίζεται ότι, σε αντίθεση με άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται σε συσκευασίες ή στη δόμηση, το αλουμίνιο διατηρεί ακέραια τα χαρακτηριστικά του μετά την ανακύκλωση χωρίς ποιοτική υποβάθμιση. Οι ιδιότητες αυτές χαρακτηρίζουν το αλουμίνιο σαν «Ενεργειακή Τράπεζα».

 

5. Χρήση Αλουμινίου

Η χρήση προϊόντων από αλουμίνιο έχει σημαντικά θετικά οικολογικά αποτελέσματα λόγω της μεγάλης εξοικονόμησης ενέργειας που επιτυγχάνει.

Στη συσκευασία ποτών και αναψυκτικών, το χαμηλό βάρος των κουτιών αλουμινίου έναντι εναλλακτικών συσκευασιών (π.χ. ένα αλουμινένιο κουτάκι 330 cl ζυγίζει 15 g έναντι 38 g για ένα σιδερένιο) περιορίζει σημαντικά την ενέργεια που δαπανάται για τη μεταφορά και διακίνηση των προϊόντων.

Στις μεταφορές, το αλουμίνιο βρίσκει συνεχώς αυξανόμενη εφαρμογή στην κατασκευή τρένων, αυτοκινήτων, φορτηγών, βυτίων και ταχύπλοών πλοίων, λόγω του συνδυασμού χαμηλού βάρους και στιβαρότητας κατασκευής που προσφέρει.

Ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία, η ελάττωση του βάρους συνεπάγεται μειωμένη κατανάλωση καύσιμου καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του αυτοκινήτου. Έτσι, για κάθε 100 κιλά που μειώνεται το βάρος ενός αυτοκινήτου μεσαίου κυβισμού, λόγω χρήσης αλουμινίου αντί χάλυβα, προκύπτει μείωση εκπομπής καυσαερίων ποσότητας 2 τόνων για όλη τη διάρκεια ζωής του αυτοκινήτου, ενώ στον ίδιο χρόνο η αναμενόμενη οικονομία καύσιμου είναι 900 λίτρα βενζίνης.

Στη δόμηση, η προσθήκη ενός εξωτερικού μανδύα από αλουμίνιο σε νέο ή υπάρχων κτίριο βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση του κτιρίου. Επιστημονικές μελέτες έχουν δείξει εξοικονόμηση ενέργειας που πλησιάζει το 50% το χειμώνα (ενέργεια θέρμανσης) και το 25% το καλοκαίρι (ενέργεια ψύξης). Ταυτόχρονα, το αλουμίνιο αποτελεί ιδανικό υλικό για συστήματα σκιασμού κτιρίων και στήριξης φωτοβολταϊκών στοιχείων. Εάν λάβουμε υπόψη ότι ο οικιστικός και τριτογενής τομέας είναι υπεύθυνος για το 40% της ενέργειας που καταναλώνεται στην Ευρωπαϊκή Ένωση, είναι προφανές ότι η συνεισφορά του αλουμινίου στην επίτευξη των στόχων του Κιότο είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Η διάρκεια ζωής των κατασκευών από αλουμίνιο είναι σημαντικά μεγαλύτερη εκείνων από χάλυβα, για λόγους αντοχής στη διάβρωση, ενώ το κόστος συντήρησής τους είναι ελάχιστο. Η τεχνολογία των κραμάτων σε συνδυασμό με την ευκολία υποβιβασμού του πάχους με την έλαση, δίνει νέα διάσταση σε δυνατότητα οικονομίας μετάλλου στις κατασκευές (σκληρότερα κράματα – χαμηλότερο πάχος).

 

6. Αντοχή του Αλουμινίου στις εξωτερικές συνθήκες

"Aluminium does not rust, only corrodes in a lovely dust"
“Aluminium does not rust, only corrodes in a lovely dust”

Το αλουμίνιο δεν σκουριάζει αλλά, έχοντας μεγάλη χημική συνάφεια με το Οξυγόνο, ενώνεται άμεσα με αυτό -στο ελεύθερο περιβάλλον- παράγοντας στρώμα τριοξειδίου του αλουμινίου στην ελεύθερη επιφάνεια του μετάλλου. Το στρώμα αυτό, πάχους ελαχίστου (μεταξύ 50 και 100 Angstrom), είναι φυσικοχημικά ανθεκτικό σε ένα ευρύ φάσμα δραστικότητας περιβάλλοντος. Η αντοχή του επιφανειακού στρώματος οξειδίου είναι πολύ καλή για περιβάλλοντα με pH μεταξύ 4 και 8, δηλαδή στο μέσο όξινο περιβάλλον, όπου και η ανθεκτικότητα στη διάβρωση του μετάλλου είναι πολύ καλή.

Κάτω από pH 4 και πάνω από 8, η μεν όξινη αντίδραση οδηγεί σε Al3+ ιόντα, ενώ η αλκαλική σχηματίζει AlO2. Το υγρό περιβάλλον θεωρείται εξαιρετικά υποβοηθητικό για τη λειτουργία της χημείας της διάβρωσης.

Οι γενικές χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα σε διάβρωση παρουσία υγρασίας, είναι:

1. ΟΞΕΙΔΩΣΗ: (Ανοδική αντίδραση): Al =( Al3+) + 3e

2. ΑΝΑΓΩΓΗ: (Καθοδική αντίδραση): ( Η+) + e = ½ H2

Οι συνηθέστεροι τύποι διάβρωσης του αλουμινίου είναι:

α. Ομοιόμορφη προσβολή

Συνήθης μορφή διάβρωσης, όπου όλη η επιφάνεια του μετάλλου προσβάλλεται στον ίδιο βαθμό, π.χ. από χλωριόντα. Η ομοιόμορφη προσβολή είναι δυνατόν να αποφευχθεί με διάφορες μεθόδους, από τις οποίες οι πιο σημαντικές είναι:

  • Ανοδίωση
  • Χρωμάτωση
  • Καθοδική προστασία (π.χ. ανόδιο ψευδαργύρου)

β. Γαλβανική διάβρωση

Αυτή η μορφή προσβολής συμβαίνει όταν δύο αγωγοί διαφορετικής χημικής σύνθεσης (και σε απόσταση μεταξύ τους στον πίνακα ηλεκτροθετικότητας) ενώνονται ευρισκόμενοι μέσα σε αγώγιμο υγρό φορέα.

Είναι από τις πιο δραστικές μορφές διάβρωσης, διότι επικεντρώνεται πάνω στο λιγότερο «ευγενές» μέταλλο από τα δύο σε επαφή, στην περιοχή και μόνο της διεπαφής των μετάλλων. Η κόλληση δύο κραμάτων αλουμινίου με τη μέθοδο brazing (ή και άλλο τύπο συγκόλλησης) παρέχει έδαφος για ανάπτυξη γαλβανικής διάβρωσης. Όταν το αλουμίνιο είναι σε επαφή με χαλκό, μπρούτζο ή σίδερο σε υγρό περιβάλλον, συμβαίνει γαλβανική διάβρωση σε διάφορους βαθμούς.

Ακολουθεί πίνακας με τη σειρά ηλεκτροθετικότητας, ώστε να αποφεύγεται κατά το δυνατόν η επαφή δύο μετάλλων με σημαντική διαφορά.

Σειρά Ηλεκτροθετικότητας Μετάλλων και Κραμάτων σε σχέση με καθαρό αλουμίνιο (ονομαστικές τιμές σε mV συγκρινόμενες με εκείνες που αντιστοιχούν σε αλουμίνιο 99,5 % καθαρότητας εμβαπτισμένο σε διάλυμα NaCl)

Η Γαλβανική ή Διμεταλλική προσβολή αποφεύγεται μόνο με αποφυγή επαφής δύο μετάλλων με διαφορά ηλεκτροθετικότητας. Αυτό επιτυγχάνεται με κατάλληλο σχεδιασμό της κατασκευής, καθώς και χρήση μονωτικών υλικών εφόσον είναι απαραίτητο.

γ. Διάβρωση κοιλοτήτων (Crevice corrosion)

Έντονη τοπική διάβρωση, κυμαινόμενη από μικρές κοιλότητες έως σημαντική έκταση. Οι αιτίες δημιουργίας αυτής της διάβρωσης είναι πολλαπλές, με κυρίαρχη τη δημιουργία οξέων μέσα σε κοιλότητες (ίσως και τυπικής γεωμετρίας της αλουμινοκατασκευής), που όμως δεν αερίζονται, ενώ παράλληλα συσσωρεύουν και αρκετή βρομιά. Το περιβάλλον υγρασίας θεωρείται και εδώ απαραίτητο για την ανάπτυξη και διάδοση της διάβρωσης.

δ. Μικρο-διάβρωση (Pitting)

Η μικρο-διάβρωση είναι μια μορφή εντοπισμένης διάβρωσης που εμφανίζεται σαν νέφος πολλών μικρών σκουρόχρωμων στιγμάτων στην επιφάνεια. Τα στίγματα αυτά έχουν μικρές εσοχές, γεμάτες με οξείδια. Τα τοιχώματα των εσοχών – σε μεγέθυνση μικροσκοπίου – φαίνονται να έχουν ανώμαλη επιφάνεια. Μερικές φορές, η Μικρο-διάβρωση (pitting) οδηγεί σε μορφές διάβρωσης κοιλοτήτων (crevice corrosion).

Η υγρασία ή η συνεχής επαφή με επιθετικό υγρό περιβάλλον (NaCl), καθώς και κάποιοι μικροτραυματισμοί της επιφάνειας καταλήγουν στη μικρο-διάβρωση. Υπενθυμίζεται ότι η ελεύθερη επιφάνεια του αλουμινίου προστατεύεται γενικά σε ικανοποιητικό βαθμό από την ανάπτυξη του λεπτού στρώματος οξειδίου του αλουμινίου. Η παθητική αυτή προστασία λειτουργεί καλά σε περιβάλλον pH μεταξύ 4 και 8. Εάν για κάποιους λόγους, σε κάποια σημεία της επιφάνειας, ο βαθμός προστασίας είναι μικρότερος από την υπόλοιπη επιφάνεια, τότε επιθετικά ιόντα – π.χ. χλωριόντα – προσβάλλουν αυτά τα σημεία δημιουργώντας τις μικρές εσοχές. Στα τοιχώματα των εσοχών, το μέταλλο αποσυντίθεται γρήγορα, προκαλώντας νέα εισροή χλωριόντων στην εσοχή. Έτσι, παρουσιάζεται υψηλή συγκέντρωση χλωριδίων αλουμινίου, με παράλληλη αύξηση ιόντων υδρογόνου λόγω υδρόλυσης. Το pitting είναι ίσως η συνηθέστερη μορφή οξείδωσης αλουμινίου.

ε. Περικρυσταλλική διάβρωση (Intergranular corrosion)

Συμβαίνει στα όρια των κόκκων του μετάλλου και οφείλεται στην ηλεκτροχημική προσβολή σωματιδίων κατακρημνίσεων (precipitations) στα όρια των κόκκων. Τα σωματίδια αυτά (χημικές ενώσεις αλουμινίου με μέταλλα) μπορεί να συμπεριφέρονται είτε ανοδικά ως προς τους τριγύρω κόκκους μετάλλου είτε καθοδικά. Στην περίπτωση της ανοδικής συμπεριφοράς, όπως π.χ. με κατακρήμνιση Mg5Al8, ακολουθεί γρήγορη προσβολή της ανοδικής κατακρήμνισης, ενώ με precipitation CuAl2 (καθοδικό ως προς τον περιβάλλοντα χώρο) έχουμε διάβρωση στους γειτονικούς κόκκους.

Το πόσο ευαίσθητο είναι ένα κράμα αλουμινίου σε περικρυσταλλική διάβρωση εξαρτάται από την ποιότητα της κρυσταλλικής δομής του, που με τη σειρά της διαμορφώνεται από τη μεταλλουργική και θερμική ιστορία του μετάλλου. Κατάλληλες διεργασίες προστατεύουν το μέταλλο αυτού του είδους από τη διάβρωση, που πλήττει συνήθως κράματα Al – Mg – Cu.

στ. Τριχοειδής διάβρωση (Filiform corrosion)

Έχει τριχοειδή μορφή και εμφανίζεται είτε κάτω από το πολύ λεπτό στρώμα οξειδίου παθητικής επιφανειακής αυτοπροστασίας, είτε κάτω από στρώμα επιφανειακής βαφής. Κυριότερα αίτια είναι η επιθετικότητα του περιβάλλοντος σε συνδυασμό με την ελλιπή προστασία (π.χ. χρωμάτωσης – προεπεξεργασίας). Η ζημιά είναι κυρίως αισθητική (π.χ. στην περίπτωση μεγάλων επιφανειών εξωτερικών επικαλύψεων).

ζ. Διάβρωση απολέπισης (exfoliation corrosion)

Συμβαίνει συνήθως στα θερμοσκληρυνόμενα κράματα Al – Mg – Cu και Al- Zn- Mg-Cu. Αναπτύσσεται κατά μήκος των ορίων των κόκκων (μπορεί να θεωρηθεί είδος περικρυσταλλικής διάβρωσης) σε κάποιο μικρό βάθος κάτω από την επιφάνεια του μετάλλου, προκαλώντας αποκόλληση – απολέπιση φυλλιδίων μετάλλου.

Συνδέεται άμεσα με την «κατευθυντικότητα» της κοκκομετρίας του κράματος. Όταν εφαρμόζονται διεργασίες παραγωγής που οδηγούν σε ισοτροπικό μέταλλο, τότε ο κίνδυνος ανάπτυξης exfoliation corrosion απομακρύνεται σημαντικά.

Το όριο κόπωσης του μετάλλου είναι δυνατόν να παρουσιάσει σημαντική πτώση με φαινόμενα διάβρώσης, γεγονός που πρέπει να προϋπολογίζεται για την περίπτωση κυκλικών (επαναλαμβανομένων) φορτίσεων σε έντονα διαβρωτικά περιβάλλοντα.

Για να βελτιωθούν τα μηχανικά χαρακτηριστικά (αντοχή σε θραύση, όριο διαρροής, επιμήκυνση), το αλουμίνιο κραματοποιείται με άλλα στοιχεία. Η κραματοποίηση επηρεάζει άμεσα την αντοχή του κράματος στη διάβρωση.

Πως σου φάνηκε;
Αδιάφορο
0
Ενδιαφέρον
0
Κατανοητό
0
Όχι πολύ καλό
0
Τέλειο
0

Copyright © 2021 QualityNet Foundation.
All Rights Reserved.