Zašto je morska voda tvrda za aluminij
Morska voda jedno je od najkorozivnijih prirodnih okruženja za metale, kombinirajući kloridne ione, kisik, bioobraštaje i temperaturne varijacije. Aluminij preživljava jer se njegov površinski oksidni film-samobnavlja, ali zaštitno ponašanje uvelike ovisi o kemijskom sastavu legure. Legure-sa bakrom kao što su obitelji 2xxx i 7xxx trpe ubrzani napad u otopinama klorida jer bakar stvara mikro-galvanske ćelije s aluminijskom matricom. Obitelj 5xxx aluminij-magnezija izbjegava ovaj problem, zbog čega dominira brodogradnjom. Unutar obitelji 5xxx, sadržaj magnezija, temperatura i kontrola taloženja-na granici zrna određuju koliko se legura dobro odupire jamičastoj koroziji, interkristalnoj koroziji i-pukotinama od korozije tijekom desetljeća upotrebe.
5083-H116: Mjerilo za trajno uranjanje
5083 sadrži oko 4,0-4,9% magnezija i najjača je uobičajena pomorska legura. Otpuštanje H116 posebno je dizajnirano za pomorsku i drugu korozivnu upotrebu: njegova kontrolirana radna i termička povijest sprječava kontinuirano taloženje beta faze na granici zrna-koje može učiniti-ostarjele 5xxx legure osjetljivima na intergranularni napad. U ispitivanju slanog-spreja prema ASTM B117, 5083-H116 obično prelazi 1000 sati bez premaza, a njegova stopa korozije u umjerenoj morskoj vodi je niska, oko 0,015 mm/godišnje. To je razlog zašto klasifikacijska društva prihvaćaju 5083-H116 za trupove brodova i offshore platforme, i zašto osigurava radni vijek desetljećima u morskoj vodi. Njegova viša cijena od 5052 opravdana je duljim vijekom trajanja bez održavanja.
5052-H32: Isplativa umjerena pomorska usluga
5052 sadrži oko 2,2-2,8% magnezija i nudi odgovarajuću zaštitu od korozije za obalne strukture i brodove koji nisu trajno uronjeni. Njegova stopa korozije u umjerenoj morskoj vodi je otprilike 0,025 mm/godišnje, viša od 5083, ali još uvijek prihvatljiva za mnoge primjene. H32 temperament pruža dobru ravnotežu čvrstoće i mogućnosti oblikovanja, što odgovara složenim oblicima trupa ribarskih brodova i malih plovila. 5052 košta manje od 5083 i lakše se oblikuje, što ga čini ekonomičnim izborom za dokove, obalne obloge i plovila s projektiranim vijekom trajanja od 15-20 godina. Za zavarene konstrukcije, 5052 se lako zavari, iako se primjenjuju iste kontrole unosa topline za očuvanje performansi korozije.
6061-T6 i 7xxx ograničenja u morskoj vodi
6061-T6 se često koristi u čamcima, ali nije namijenjen za trajno uranjanje u morsku vodu. Njegov sadržaj bakra, oko 0,15-0,4%, stvara mikro-galvanske ćelije u otopinama klorida, a interkristalna korozija može se širiti nekoliko puta brže nego u legurama 5xxx. Anodiziranje odgađa pojavu rupa u zonama prskanja, ali ga ne uklanja, a pucanje uslijed korozije predstavlja rizik u morskoj atmosferi za dijelove pod velikim opterećenjem. Praktično pravilo je ograničiti 6061 na nadvodne komponente kao što su jarboli, ograde i unutarnja oprema. Legure 7xxx imaju još veću čvrstoću, ali nižu otpornost na koroziju i koriste se u pomorskim primjenama samo s oblogama, premazima i pažljivom katodnom zaštitom, općenito u pomorskom i zrakoplovnom kontekstu, a ne u komercijalnim trupovima.
Izvedba zavarenog spoja
Zavarivanje mijenja mikrostrukturu 5xxx legura i može utjecati na otpornost na koroziju ako se ne kontrolira. Korištenje odgovarajućeg aluminij-magnezijevog punila kao što je ER5356 održava visok udio korozijske učinkovitosti osnovnog metala u zavaru. Zona-zahvaćena toplinom može pokazivati veće stope pitinga osim ako je dovod topline ograničen i, gdje je navedeno, primijenjeno smanjenje naprezanja. Dvo-strani zavari sprječavaju koroziju u pukotinama u preklopnim spojevima, a čišćenje-zavara mora ukloniti ostatke topitelja i oksida koji mogu izazvati galvanski napad. S pravilnim postupkom, zavarene konstrukcije 5083 i 5086 postižu dug radni vijek u zonama plime i prskanja, zbog čega klasifikacijska društva za brodsku proizvodnju zahtijevaju odobrene specifikacije postupka zavarivanja.
Odabir prave pomorske legure
Započnite s izlaganjem: trajno uranjanje, zona prskanja ili atmosferska obalna usluga. Za trajnu uronjenost i primarnu strukturu navedite 5083-H116 ili H321, s certifikatom kao što je DNV ili ABS gdje to projekt zahtijeva. 5052-H32 je prikladan za umjerene zahtjeve i tro-osjetljive konstrukcije. Za nadvodne armature gdje se traže čvrstoća i eloksiranje, 6061-T6 radi sa zaštitom. Uvijek pažljivo odredite temperaturu, budući da pogrešna temperatura može poništiti otpornost legure na koroziju, provjerite sastav na certifikatu mlina i slijedite odobrene postupke zavarivanja. Ispravna legura, stanje i izrada zajedno, a ne legura sama, određuju vijek trajanja brodske aluminijske konstrukcije.
FAQ
Koja legura aluminija ima najbolju otpornost na koroziju u morskoj vodi?
5083-H116 naširoko se smatra najboljom kombinacijom čvrstoće i otpornosti na koroziju u morskoj vodi za strukturalne usluge, s 5086-H32 u neposrednoj blizini. Za maksimalnu otpornost na koroziju gdje je čvrstoća manje važna, 5052 također ima vrlo dobre rezultate po nižoj cijeni.
Zašto se 6061 ne preporučuje za trajno uranjanje u morsku vodu?
6061 sadrži bakar, koji tvori mikro-galvanske ćelije s aluminijskom matricom u otopinama klorida, ubrzavajući interkristalnu koroziju. Izvrstan je za-nadvodnu upotrebu u moru, ali bi ga trebalo zaštititi premazima ili eloksiranjem za upotrebu u-zoni prskanja.
Štiti li eloksiranje aluminij u morskoj vodi?
Anodiziranje daje čvrst, zaštitni sloj koji značajno odgađa koroziju u zonama prskanja i morskoj atmosferi, ali nije potpuna barijera. Ogrebotine i rubovi mogu otkriti osnovni metal, tako da je za trajno uranjanje izbor legure i dizajn važniji od bilo koje površinske obrade.
Koji dodatni metal treba koristiti za zavarivanje 5083?
Aluminijsko-magnezijsko punilo kao što je ER5356 standardni je izbor, održavajući visok udio čvrstoće i otpornosti na koroziju osnovnog metala. Postupak zavarivanja, uključujući kontrolu unosa topline, treba biti kvalificiran za pomorske usluge.
Može li se 5083 koristiti za kriogene spremnike kao i za pomorsku službu?
Da. 5083 ostaje čvrst na vrlo niskim temperaturama i naširoko se koristi za spremnike ukapljenog plina, a njegova otpornost na koroziju odgovara pomorskim i kemijskim uslugama. To je jedna od najsvestranijih aluminijskih legura visokih-učinkovitosti.