Kutu kwa alumini na aloi zake. Njia za kupambana na kulinda alumini kutokana na kutu

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 14:03

Ingawa alumini ni metali isiyo na feri na, ikilinganishwa na chuma cha kawaida, ni ghali kiasi, inatumiwa sana na mwanadamu. Nyenzo hii ya kudumu na nyepesi inaweza kutumika katika maisha ya kila siku, katika ujenzi, na katika uzalishaji. Fomula ya kemikali ya alumini katika jedwali la upimaji inaonekana kama hii: Al.

Ina kutu

Inatua alumini, kama unavyojua, polepole sana. Angalau, chuma na chuma haziwezi kulinganishwa nayo katika suala hili. Upinzani wa alumini kwa kutu unaelezewa hasa na ukweli kwamba, chini ya hali ya kawaida, filamu nyembamba ya kinga ya oksidi huunda juu ya uso wake. Kwa hivyo, shughuli za kemikali za alumini hupungua sana.

Mambo yanayoathiri upinzani wa kutu

Alumini hustahimili kutu, lakini katika hali nyingine bado inaweza kuanza kuharibika kwa haraka sana kutokana na uoksidishaji. Kwa kawaida hii hutokea wakati filamu imeharibika kwa sababu fulani au haiwezekani kuiunda.

Mara nyingi, alumini hupoteza ulinzi wake mwembamba wa nje kwa kuathiriwa na asidiau alkali. Uharibifu wa kawaida wa kimitambo pia unaweza kusababisha uharibifu wa filamu.

Aina za kutu

Baada ya uharibifu wa filamu, Al na aloi zake huanza kupata kutu, yaani, kujiharibu, kama metali nyingine nyingi. Hii inaweza kufichua alumini na kutu:

1. Kemikali. Katika kesi hiyo, kutu hutokea katika mazingira ya gesi bila maji. Katika hali hii, uso wa bidhaa ya alumini huharibiwa sawasawa katika eneo lote.
2. Kemikali ya kielektroniki. Kutu ya alumini katika kesi hii hutokea katika mazingira yenye unyevunyevu.
3. Gesi. Kutu ya aina hii hutokea wakati alumini inapogusana moja kwa moja na gesi yenye kemikali kali.

Mlinganyo wa kutu ya alumini (oxidation ya oksijeni) hewani ni kama ifuatavyo: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

Mchanganyiko wa kemikali wa filamu ya kinga ya oksidi ni AL₂O_3..

Aloi

Aina inayostahimili kutu zaidi ni alumini ya kiufundi. Hiyo ni, karibu 90% ya chuma safi. Aloi za alumini, kwa bahati mbaya, zinakabiliwa na kutu. Inaaminika kuwa uchafu wa magnesiamu hupunguza upinzani wa kutu wa metali hii hata kidogo, na uchafu wa shaba zaidi ya yote.

Aloi zaMg-Al

Nyenzo kama hizo hutumika sana katika ujenzi, tasnia ya chakula na kemikali. Pia hutumiwa mara nyingi sana katika uhandisi wa mitambo. Inaaminika kuwa nyenzo kama hizo zinafaa kwa ujenzi wa miundo,ikikabiliwa na maji ya bahari.

Iwapo magnesiamu haizidi 3% katika utungaji wa aloi, itakuwa na takriban sifa sawa za kuzuia kutu na alumini ya kiufundi. Magnesiamu katika aloi kama hiyo iko katika myeyusho dhabiti na katika umbo la chembechembe za Al8Mg5 zinazosambazwa kwa usawa kwenye tumbo lote.

Ikiwa aloi ina zaidi ya 3% ya chuma hiki, chembe za Al8Mg5 huanza kuanguka, kwa sehemu kubwa, si ndani ya nafaka, lakini kando ya mipaka yao. Na hii, kwa upande wake, ina athari mbaya sana juu ya mali ya kuzuia kutu ya nyenzo. Hiyo ni, bidhaa inakuwa na uwezo mdogo wa kustahimili kutu.

Magnesiamu na aloi za silicon

Nyenzo kama hizi hutumiwa mara nyingi katika uhandisi na ujenzi. Mg2Si hufanya aloi za aina hii kuwa na nguvu sana. Wakati mwingine shaba pia ni sehemu ya vipengele vile. Pia huletwa ndani ya aloi kwa ugumu. Hata hivyo, shaba huongezwa kwa nyenzo hizo kwa kiasi kidogo sana. Vinginevyo, mali ya kupambana na kutu ya aloi ya alumini inaweza kupunguzwa sana. Kutu kati ya fuwele ndani yao huanza tayari kwa kuongezwa kwa zaidi ya 0.5% ya shaba.

Pia, uwezekano wa kutu wa nyenzo kama hizo unaweza kuongezeka kwa ongezeko lisilo la msingi la kiasi cha silicon kilichojumuishwa katika muundo wao. Dutu hii huongezwa kwa aloi za alumini, kwa kawaida kwa uwiano kwamba baada ya kuundwa kwa Mg2Si hakuna kitu kinachobaki. Silicon katika umbo lake safi ina baadhi tu ya nyenzo za aina hii.

Kutu kwa alumini naaloi zake za zinki

Al ina kutu, kama ilivyotajwa tayari, polepole kuliko aloi zake. Hii inatumika pia kwa nyenzo za kikundi cha Al-Zn. Aloi kama hizo zinahitajika sana, kwa mfano, katika tasnia ya ndege. Aina zingine zinaweza kuwa na shaba, zingine hazina. Katika kesi hii, aina ya kwanza ya aloi, bila shaka, ni sugu zaidi kwa kutu. Katika suala hili, nyenzo za Al-Zn zinalinganishwa na magnesiamu-alumini.

Aloi za aina hii pamoja na kuongezwa kwa shaba huonyesha dalili za kukosekana kwa utulivu wa kutu. Lakini wakati huo huo, huharibiwa kwa sababu ya kutu, bado ni polepole kuliko zile zinazotengenezwa kwa kutumia magnesiamu na Cu.

Njia za kimsingi za kukabiliana na kutu

Bila shaka, kasi ya kutu ya alumini na aloi zake pia inaweza kupunguzwa kwa njia ghushi. Kuna njia chache tu za kulinda nyenzo kama hizo dhidi ya kutu.

Kwa mfano, inawezekana kuwatenga mguso wa chuma hiki na aloi zake na mazingira kwa kupaka rangi nyenzo. Pia, njia ya electrochemical mara nyingi hutumiwa kulinda alumini kutoka kwa kutu. Katika hali hii, nyenzo hufunikwa kwa safu ya chuma hai zaidi.

Njia nyingine ya kulinda Al dhidi ya kutu ni oksidi ya high-voltage. Mbinu ya mipako ya poda pia inaweza kutumika kuzuia kutu ya alumini. Inatumika kuilinda, bila shaka, na vizuizi vya kutu.

Jinsi uwekaji oksidi hufanyika

Kwa kutumia mbinu hii, alumini na aloi zake mara nyingi hulindwa dhidi ya kutu. Fanyaoxidation chini ya voltage ya 250 V. Kwa kutumia mbinu hii, filamu yenye nguvu ya oksidi huundwa kwenye uso wa chuma au aloi yake.

Ushawishi kwenye nyenzo kwa mkondo katika kesi hii unafanywa kwa kupoza maji. Kwa joto la chini, kutokana na dhiki, filamu juu ya uso wa alumini huundwa kwa nguvu sana na mnene. Ikiwa utaratibu unafanywa kwa joto la juu, inageuka kuwa huru kabisa. Alumini iliyochakatwa katika mazingira kama hayo inahitaji ulinzi wa ziada dhidi ya kuguswa na hewa (kupaka rangi).

Unapotumia teknolojia hii, bidhaa hupakwa mafuta kwa mmumunyo wa asidi oxalic. Alumini au aloi hutiwa ndani ya alkali. Ifuatayo, chuma huathiriwa na sasa. Katika hatua ya mwisho, ikiwa uoksidishaji ulifanywa kwa joto la juu vya kutosha, nyenzo hiyo hutiwa rangi kwa kuzamishwa kwenye suluhisho la chumvi, na kisha kutibiwa kwa mvuke.

Kutumia LMB

Njia hii, kama vile oksidi, hutumika kulinda alumini dhidi ya kutu mara kwa mara. Nyenzo kama hizo zinaweza kupakwa rangi kwa njia kavu, mvua au poda. Katika kesi ya kwanza, alumini inatibiwa kwanza na muundo ulio na zinki na strontium. Zaidi ya hayo, LKM yenyewe inawekwa kwenye chuma.

Unapotumia mbinu ya poda, sehemu ya kufanyia kazi hupunguzwa mafuta awali kwa kuzamishwa katika miyeyusho ya alkali au asidi. Zaidi ya hayo, misombo ya chromate, zirconium, fosfeti au titani inawekwa kwenye bidhaa.

Tumiavihami

Mara nyingi, metali nyingine huwa vichochezi vya kuanza kwa michakato ya kutu katika alumini na aloi zake. Hii kawaida hutokea kwa kuwasiliana moja kwa moja na bidhaa au sehemu zao. Ili kuzuia alumini kutoka kutu, insulators maalum hutumiwa katika kesi hii. Gaskets vile zinaweza kufanywa kutoka kwa mpira, paronite, lami. Pia katika kesi hii, varnishes na rangi zinaweza kutumika. Njia nyingine ya kulinda alumini dhidi ya kutu inapogusana na nyenzo nyingine ni kupaka uso wake kwa kadiamu.

Ni muhimu hasa kuhakikisha kuwa sehemu za alumini katika mifumo na mikusanyiko mbalimbali zimewekewa maboksi zisigusane moja kwa moja na shaba. Inaaminika pia kuwa sio sehemu tu zilizotengenezwa na Al zinapaswa kulindwa kutokana na kuwasiliana na metali zingine. Kwa upande wa upinzani wa kutu, chuma ni duni sana kwa alumini, kama chuma, kwa mfano. Kwa hivyo, metali kama hizo na zingine mara nyingi zinalindwa kwa njia maalum. Vifaa vinafunikwa tu na safu ya alumini ya kinga. Bila shaka, bidhaa kama hizo lazima pia zilindwe dhidi ya kugusa shaba au metali nyinginezo.