Aluminiumkorrosion verhindern: Bewährte Strategien für langanhaltende Haltbarkeit

Aluminium hat eine sehr hohe Sauerstoffaffinität. An freier Luft oxidiert die Aluminiumoberfläche und bildet schnell eine dünne Schicht Aluminiumoxid. Diese Schicht ist chemisch inert, was Aluminium korrosionsbeständig macht. Allerdings löst sich der Film unter bestimmten Umständen auf, und es folgt lokalisierte Korrosion. Daher ist es unerlässlich, die zugrundeliegenden Faktoren zu kennen, die für Aluminiumkorrosion verantwortlich sind.

Im Folgenden beschreiben wir einige der verschiedenen Arten, wie Aluminiumkorrosion auftreten kann, und einige der besten vorbeugenden Maßnahmen, um sie zu vermeiden.

Verschiedene Arten von Aluminiumkorrosion

Aluminiumkorrosion kann aus vielen Gründen auftreten, abhängig von der Umgebung, der es ausgesetzt ist, oder den Materialien, die ihm zugesetzt werden, um seine Eigenschaften zu ändern. Die folgenden sind kurze Beschreibungen einiger der häufigsten Arten von Aluminiumkorrosion:

Korrosion durch Ausscheidung (Sensitisierung)

Magnesium wird oft zu Aluminium hinzugefügt, um seine mechanische Festigkeit und Duktilität zu erhöhen. Die Zugabe von überschüssigem Magnesium (mehr als 3 %) während des Herstellungsprozesses kann jedoch zu interkristalliner und Exfoliationskorrosion führen, auch als Sensitisierung bekannt. Dies kann auch auftreten, wenn das Aluminium hohen Temperaturen ausgesetzt ist, was Magnesium an die Korngrenzen migrieren lässt und interkristalline Korrosion verursacht.

Kontaktkorrosion (Galvanische Korrosion)

Wenn zwei Metalle mit unterschiedlichem chemischem Potenzial einer elektrochemischen Umgebung ausgesetzt sind, kommt es aufgrund der Bildung eines geschlossenen Stromkreises zu einem Ionenaustausch. Dieses Phänomen wird häufig beobachtet, wenn Aluminium in Verbindung mit edleren Metallen wie Stahl oder Kupfer hohen Salz- oder Feuchtigkeitsumgebungen ausgesetzt ist, was zur Aluminiumoxidation führt. Dies wird als galvanische Korrosion bezeichnet. Als das weniger edle Metall erfährt Aluminium eine Oxidationsreaktion, und das zugehörige Metall erlebt eine Reduktionsreaktion. Ihr Vorhandensein wird bestätigt, wenn das Aluminiumblech weiße Flecken im Kreuzungsbereich entwickelt, wo die beiden Metalle aufeinandertreffen.

Lochfraßkorrosion

Lochfraßkorrosion tritt auf, wenn ein kleiner Bereich von Aluminium nach Abnutzung der Schutzschicht einer korrosiven Umgebung ausgesetzt ist. Mit der Zeit entwickelt die Metalleinrichtung kleine Gruben aufgrund von Dickenverlust. Die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens steigt jedoch nur in sehr feuchten, salzigen Umgebungen, wie in Meerwasser.

Spaltkorrosion

Spaltkorrosion ist ein lokalisierter Prozess, der sich über Zeit durch eine stagnierende elektrochemische Konzentration in Spalten entwickelt, die aus verschiedenen Gründen entstehen. Zum Beispiel kann ein winziger Spalt zwischen einer Aluminiumplatte und einem Stahlbolzen den Prozess initiieren. Wenn der Spalt Salzwasser ansammelt und Aluminium ausfällt, erhöht die Lösung den pH-Wert des Spalts, was die Korrosionsrate weiter beschleunigt. Da Spalten auch durch unbeabsichtigte Konstruktionsfehler und die Verwendung minderwertiger Legierungen entstehen können, muss eine notwendige Qualitätsprüfung vor dem Design von qualifizierten Experten durchgeführt werden.

Wie man Aluminiumkorrosion vermeidet

Um Korrosion zu vermeiden und die Integrität des in Ihren industriellen Anwendungen verwendeten Aluminiums zu erhalten, ist es wichtig, die unten beschriebenen Methoden umzusetzen.

Legierungen vor dem Kauf testen

Um die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumlegierungen zu ermitteln, die Sie kaufen möchten, können Sie den Lieferanten bitten, die folgenden Standardtests durchzuführen:

1. NAMLT (Salpetersäure-Massenverlust-Test)
2. ASSET (Visuelle Beurteilung der Exfoliationskorrosionsanfälligkeit)

NAMLT umfasst ein Verfahren zum Testen der interkristallinen Korrosionsbeständigkeit von 5xxx-Serien-Legierungen durch Messung des Massenverlusts pro Flächeneinheit des Prüfkörpers unter konzentrierter Salpetersäure. Andererseits bietet ASSET eine zuverlässige Vorhersage des Exfoliationskorrosionsverhaltens. Die Anfälligkeit wird durch visuelle Inspektion bestimmt, nachdem der Prüfkörper 24 Stunden bei 65 ±1 °C unter einer Standardmischung aus vier verschiedenen Chemikalien gehalten wurde.

Anwendung von Verbundpflastern

Verbundpflaster-Reparaturen werden für die effektive Behebung spannungsbedingter Risse in der Luft- und Raumfahrt- und Schifffahrtsindustrie dringend empfohlen. Verbundfolien oder -pasten werden über schwer zu schweißende Risse aufgetragen, um die Lücke zu schließen. Es ist eine kosteneffektive Alternative zu kostspieligen Bauteilaustauschen. Eine sorgfältige Auswahl der richtigen Klebelösungen ist jedoch unerlässlich, um strukturelle Integrität und Leistung zu erhalten.

Galvanische Kontakte vermeiden

Da galvanische Korrosion von einem geschlossenen elektrischen Stromkreis abhängt, um zu gedeihen, ist eine der einfachsten Möglichkeiten, sie zu vermeiden, die Einführung geeigneter Isolierung an der Kupplungsstelle, die den Stromkreis unterbricht. Buchsen, Unterlegscheiben, Dichtungen oder Beschichtungen können je nach Anwendungsbereich und Umgebungsherausforderungen verwendet werden.

Korrosionsvorhersage-Software nutzen

Industrien können den besten Nutzen aus fortschrittlicher Korrosionsvorhersage-Software ziehen, um die Korrosionsanfälligkeit verschiedener Legierungen zu untersuchen. Die Vorhersagen werden als Funktion von Schwellenwerttemperatur und Chloridkonzentration berechnet. Solche Anwendungen sind äußerst nützlich, um die Anwendungsgrenze einer Legierung vorherzusagen, um Lochfraß-, Spalt- und Spannungskorrosion zu vermeiden.

Hochwertige Legierungen verwenden

Nicht alles hergestellte Aluminium erbt den gleichen Grad an Korrosionsbeständigkeit. Daher kann das Wissen, welches Aluminium für eine bestimmte Anwendung verwendet werden soll, Sie vor zukünftigen Problemen bewahren. Sowohl 5xxx-Serien- als auch 6xxx-Serien-Aluminiumlegierungen zeigen die beste Korrosionsbeständigkeit in Salzwasserumgebungen. Sie verfügen über mittelhohe Festigkeit, gekoppelt mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit.

Die folgende Tabelle zeigt eine Liste hochbegehrter Aluminiumlegierungen mit ihrem Grad an Korrosionsbeständigkeit.

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Industrial Metal Service liefert eine Vielzahl von Aluminiumlegierungen mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und Schweißeigenschaften. Wir verfügen über einen umfangreichen Aluminiumbestand an zertifizierten Platten, Stangen und Rundstäben, sowohl neu als auch recycelt, um Ihre Fertigungsstandards zu erfüllen. Wir bieten auch präzise Metallsägeservices an, um den Produktionsprozess zu beschleunigen und langfristig Metallabfall zu reduzieren.