Miks 5052 sobib mere- ja niiskesse keskkonda?
Alumiiniumplaat 5052 on üks standardmaterjale paadikerede, laevakonstruktsioonide, tekitarvikute ja rannikuarhitektuuritööde jaoks. See peab nendes tingimustes vastu, kuna kaks omadust toimivad koos: sulami keemia, mis on vastupidav kloriidilahuste rünnakutele, ja pinnakile, mis parandab ennast. Hooldamisel on tulemuseks pigem madal ja prognoositav korrosioonikiirus kui progresseeruv sektsioonikadu, mida kaitsmata teras kannatab.
Sulam sisaldab kroomilisandiga magneesiumi umbes 2,5% ja see ei ole kuum{1}}töödeldud. Magneesium annab tugevust ja parandab korrosiooni käitumist; kroom täpsustab mikrostruktuuri ja aitab maha suruda teatud lokaalse rünnaku vorme. Kumbki elementi ei kulutata kasutusse, seega on kaitse pigem materjalile omane kui kattest sõltuv.
Soolapihustuskindluse mehhanism
Kui alumiinium puutub kokku õhu või veega, reageerib hapnik koheselt pinnaga, moodustades õhukese, mõne nanomeetri paksuse kleepuva alumiiniumoksiidi kihi. See kile on peamine barjäär, mis eraldab metalli keskkonnast. See on elektriliselt isoleeriv ja keemiliselt stabiilne laias pH vahemikus ning iseparanev-: kui pind on kriimustatud, tekib hapniku olemasolul sekunditega värske oksiid.
Aastal 5052 muudab magneesiumisisaldus selle filmi iseloomu. Magneesiumoksiid ja magneesiumhüdroksiid inkorporeerivad pinnakihti ja muudavad selle stabiilsemaks kloriidioonide juuresolekul, mis on merevees ja soolapihustuses agressiivsed liigid. Kroom mängib toetavat rolli, piirates jämedate faaside sadestumist, mille juures kipub algama lokaalne korrosioon.
Merepihustustest sadestunud soolad on hügroskoopsed: need hoiavad pinnal õhukese kontsentreeritud elektrolüüdi kile isegi siis, kui puistematerjal tundub kuiv. Selles kiles tasakaalustab hapniku redutseerimine katoodsetes kohtades metalli lahustumist anoodsetes kohtades ja oksiidikiht katkestab anoodreaktsiooni. Kuna film on pidev ja reformiv, jääb rünnak läbitungimise asemel madalaks ja üldiseks.
Toimivusandmed ja võrdlus
| Kokkupuute tingimus | 5052 alumiiniumi käitumine |
|---|---|
| Neutraalne soolapihustus | Madal vormirünnak; standardse testimise ajal ei esine märkimisväärseid auke |
| Pidev merevee sukeldumine | Väga madal korrosioonimäär, kerge pinna tumenemine pikaajalisel kokkupuutel |
| Mere atmosfäär ja pritsmete tsoon | Suurepärane, eeldusel, et välditakse pragusid ja kinnijäänud niiskust |
| Kõrge niiskusega siseteenus | Suurepärane, ilma külgnevate pindade roosteplekita |
Neutraalset soolapihustust hinnatakse tavaliselt ASTM B117 järgi, tsükliliste soolapihustamise ja soolaudu meetoditega (nt ASTM G85), kui teenus hõlmab niisutamist ja kuivatamist. Kuna sulam ei ole kuum-töödeldud, säilitavad selle keevisliited korrosioonikindluse, mis on võrreldav põhimetalliga, erinevalt mõne 6000. ja 7000. seeria sulamite kuumusest{4}}mõjutatud tsoonidest.
Sellel käitumisel toetuvad rakendused
Väikelaevade ja tööpaatide paadikered, tekid, kajutid ja tekiehitised
Meresõidukite riistvara, kronsteinid, redelid ja piirded
Kütuse- ja veepaagid laevadel ja sõidukitel
Ranniku- ja avamere arhitektuurne vooderdus, katusekate ja fassaad
Teesoola ja ilmastikuga kokkupuutuvate kehade ja konteinerite transportimine
Soojusvahetid ja jahutussüsteemid niiskes taimekeskkonnas
Märkused disaini, valmistamise ja kvaliteedi kohta
Oksiidkiht kaitseb puhast, vabalt avatud pinda. See ei saa kaitsta pragu, seega peaks konstruktsioon vältima tihedaid kattuvaid vuuke, tihendamata ringe ja lõkse, kus vesi võib asuda ilma hapniku uuenemiseta. Kinnitused ja liitmikud tuleks alumiiniumist isoleerida, kui kasutatakse erinevat metalli, näiteks roostevaba terast või süsinikterast, kuna alumiinium toimib galvaanilises paaris anoodina ja korrodeerub eelistatavalt.
Ka valmistamispraktika on oluline. Süsinikterasest traatharjad ja käsitsemistööriistad jätavad sisse varjatud rauaosakesed, mis roostetavad ja määrivad pinda, nii et kõikjal kasutatakse spetsiaalseid alumiiniumi või roostevaba tööriistu. Kui plaati värvitakse või anodeeritakse, tuleb pind kohe pärast puhastamist ette valmistada, kuna värskelt moodustunud oksiid jätkab paksenemist ja mõjutab nakkumist.
Merendustellimuste kontrollimine hõlmab tavaliselt keemilist koostist, tõmbetugevust, voolavuspiiri ja pikenemist ASTM B209 suhtes, mõõtmete ja tasasuse kontrollimist ning pinnauuringut saastumise ja käitlemiskahjustuste tuvastamiseks. Materjal on varustatud sertifikaadiga, millel on kirjas küttenumber ja mõõdetud tulemused ning kui laev on klassifitseeritud, märgitakse dokumentatsioonile vastava ühingu kinnitus. Sulami keemia ja testitud omadused koos võimaldavad disaineril planeerida hooldusintervalli enesekindlalt, mitte oletades.
Korduma kippuvad küsimused
K: Miks peab 5052 soolapritsmeid paremini vastu kui paljud sulamid?
V: Selle magneesiumisisaldus stabiliseerib looduslikult moodustuvat alumiiniumoksiidi kihti, muutes selle vastupidavamaks kloriidi rünnakule, ja kroomi lisamine piirab kohti, kus lokaalne korrosioon algab.
K: Mis on kaitsemehhanism?
V: Pinnale moodustub õhuke, kleepuv ja ise{0}}paranev oksiidkile. See toimib barjäärina metalli ja elektrolüüdi vahel ning muutub kohe, kui see on kahjustatud, eeldusel, et hapnik on saadaval.
K: Kas 5052 vajab värvimist merekeskkonnas?
V: See toimib paljudes kohtades hästi paljalt, kuid katmine on soovitatav kastetud pindade, pritsmealade ja erinevate metallidega kokkupuutuvate piirkondade puhul, kus lokaalsed tingimused on agressiivsemad.
K: Kuidas see on võrreldav meretöö 5083-ga?
V: 5083-l on suurem magneesiumisisaldus ja suurem tugevus ning seda eelistatakse laevakere plaadistamiseks ja primaarset struktuuri . 5052 kasutatakse tekiehitiste, paakide ja üldiste laevakomponentide jaoks.
K: Mida tuleks pinna kaitsmiseks vältida?
V: Vältige niiskuse lõksu jäämist pragudesse, tihendamata liigenditesse ja kokkupuudet süsinikterasest. Terasharjadest või käsitsemisseadmetest pärinevad rauaosakesed põhjustavad roosteplekki.
K: Kuidas kontrollitakse mere korrosioonikindlust?
V: Läbi neutraalse soolapihustustesti ASTM B117 järgi ja spetsiifiliste programmide puhul tsükliliste testide, nagu ASTM G85, koos koostise ja mehaaniliste testidega ASTM B209 järgi.
