Κατά την επιφανειακή επεξεργασία 6063 προφίλ αλουμινίου, μερικές φορές μπορεί να παρατηρήσετε μικρές, ακανόνιστα διάσπαρτες σκούρες γκρι κηλίδες διάβρωσης στην επιφάνεια του αλουμινίου. Αυτά τα σημεία φαίνονται εντελώς διαφορετικά από αυτά που προκαλούνται από τον ψευδάργυρο και εμφανίζονται μόνο κατά διαστήματα κατά τη διαδικασία παραγωγής προφίλ αλουμινίου. Μερικοί άνθρωποι πιστεύουν ότι η αιτία μπορεί να είναι ότι ο χειριστής δεν ακολούθησε τη σωστή διαδικασία επεξεργασίας επιφάνειας, ότι υπάρχουν κάποια επιβλαβή ιόντα ακαθαρσιών στο μπάνιο ή ότι η ποιότητα του υλικού είναι κακή με πάρα πολλά εγκλείσματα.
1. Ανάλυση των αιτιών των κηλίδων διάβρωσης
Με βάση την πολυετή εμπειρία παραγωγής και την εξέταση διαφόρων παραμέτρων διεργασίας στην παραγωγή προφίλ κράματος αλουμινίου, καθώς και την παρακολούθηση του τρόπου με τον οποίο οι χειριστές ακολουθούν τις διαδικασίες, πιστεύουμε ότι οι κύριοι λόγοι για την εμφάνιση αυτών των σκούρων γκρι κηλίδων διάβρωσης είναι οι εξής:
(1) Μερικές φορές, για συγκεκριμένους λόγους, οι προστιθέμενες αναλογίες μαγνησίου και πυριτίου κατά τη διαδικασία χύτευσης δεν ρυθμίζονται σωστά, με αποτέλεσμα η αναλογία ω(Mg)/ω(Si) να πέσει εντός 1,0–1,3, που είναι πολύ χαμηλότερη από τη βέλτιστη αναλογία 1,73 (γενικά ελέγχεται εντός 1,3–1,3). Με αυτόν τον τρόπο, παρόλο που η περιεκτικότητα σε μαγνήσιο και πυρίτιο είναι εντός των καθορισμένων ορίων (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), εξακολουθεί να υπάρχει κάποια περίσσεια πυριτίου. Εκτός από μια μικρή ποσότητα που υπάρχει σε ελεύθερη μορφή, αυτή η περίσσεια πυριτίου θα σχηματίσει επίσης τριμερείς ενώσεις στο κράμα αλουμινίου. Όταν ω(Si) < ω(Fe), σχηματίζεται περισσότερη (Al12Fe3Si) φάση, η οποία είναι μια εύθραυστη ένωση. Όταν ω(Si) > ω(Fe), σχηματίζεται περισσότερη φάση (Al9Fe2Si2), η οποία είναι μια ακόμη πιο εύθραυστη βελόνα- ένωση. Η επιβλαβής επίδρασή του είναι μεγαλύτερη από αυτή της φάσης και συχνά κάνει το κράμα επιρρεπές σε ρωγμές κατά μήκος του. Αυτές οι αδιάλυτες φάσεις ακαθαρσίας ή οι φάσεις ελεύθερων ακαθαρσιών τείνουν να συσσωρεύονται στα όρια των κόκκων, αποδυναμώνοντας την αντοχή και τη σκληρότητα των ορίων [1-3], καθιστώντας το πιο αδύναμο σημείο με τη χειρότερη αντίσταση στη διάβρωση, όπου η διάβρωση ξεκινά πρώτη.
(2) Κατά τη διάρκεια της τήξης, ακόμη και αν η αναλογία προσθήκης μαγνησίου και πυριτίου είναι εντός του τυπικού εύρους, μερικές φορές λόγω ανομοιόμορφης ή ανεπαρκούς ανάδευσης, η κατανομή του πυριτίου στο τήγμα γίνεται ανομοιόμορφη, δημιουργώντας τοπικές πλούσιες και φτωχές ζώνες. Δεδομένου ότι το πυρίτιο έχει πολύ χαμηλή διαλυτότητα στο αλουμίνιο (1,65% στην ευτηκτική θερμοκρασία των 577 μοιρών και μόνο 0,05% σε θερμοκρασία δωματίου), μετά τη χύτευση, η σύνθεση γίνεται ανομοιόμορφη. Αυτό επηρεάζει άμεσα τα βιομηχανικά προφίλ αλουμινίου. Όταν υπάρχει μια μικρή ποσότητα ελεύθερου πυριτίου στη μήτρα αλουμινίου, όχι μόνο μειώνει την αντίσταση στη διάβρωση του κράματος αλλά και τραχύνει τους κόκκους του κράματος [4].
(3) Κατά τη διάρκεια της εξώθησης, ο έλεγχος διάφορων παραμέτρων διεργασίας, όπως η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία προθέρμανσης billet, η ταχύτητα εξώθησης μετάλλου, η ισχύς ψύξης του αέρα κατά τη διάρκεια της εξώθησης και η ακατάλληλη θερμοκρασία γήρανσης ή χρόνος συγκράτησης, μπορούν εύκολα να προκαλέσουν διαχωρισμό πυριτίου και ελεύθερο πυρίτιο, εμποδίζοντας το μαγνήσιο και το πυρίτιο από το να σχηματίσουν πλήρως φάσες πυριτίου και να αφήσουν Mg.
2. Διάβρωση κατά τη διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας
Όταν 6003 προφίλ κράματος αλουμινίου με πολύ ελεύθερο και περίσσεια πυριτίου υποβάλλονται σε επιφανειακή επεξεργασία, μπορούν να παρατηρηθούν τα ακόλουθα φαινόμενα: Όταν τα προφίλ τοποθετούνται σε όξινο λουτρό (θειικό οξύ 15%–20%), πολλές μικρές φυσαλίδες διακρίνονται καθαρά στην επιφάνεια. Καθώς ο χρόνος περνά και η θερμοκρασία του λουτρού αυξάνεται, η αντίδραση επιταχύνεται, υποδεικνύοντας ότι έχει ξεκινήσει η γαλβανική ηλεκτροχημική διάβρωση. Σε αυτό το σημείο, αν βγάλετε τα προφίλ από τη μπανιέρα και τα επιθεωρήσετε, θα παρατηρήσετε πολλά σημεία στην επιφάνεια που έχουν διαφορετικό χρώμα από την κανονική επιφάνεια. Κατά τις επόμενες επεξεργασίες όπως η αλκαλική χάραξη, η όξινη στίλβωση εξουδετέρωσης και η θειική ανοδίωση, αυτές οι σκούρες γκρι κηλίδες διάβρωσης γίνονται ακόμη πιο αισθητές.
Η διάβρωση που προκαλείται από τον ψευδάργυρο φαίνεται διαφορετική από αυτή που προκαλείται από το πυρίτιο. Τα σημεία διάβρωσης που προκαλούνται από τον ψευδάργυρο-μοιάζουν με νιφάδες χιονιού, που απλώνονται προς τα έξω κατά μήκος των ορίων των κόκκων και σχηματίζουν κοιλώματα συγκεκριμένου βάθους. Αντίθετα, τα σημεία διάβρωσης που προκαλούνται από το πυρίτιο-εμφανίζονται ως σκούρα γκρίζα εγκλείσματα, δεν απλώνονται προς τα έξω κατά μήκος των ορίων των κόκκων και δεν αισθάνονται βαθιά. Καθώς η θεραπεία συνεχίζεται, όλο και περισσότερες από αυτές τις κηλίδες εμφανίζονται μέχρι να ολοκληρωθεί πλήρως η αντίδραση. Αυτές οι σκούρες γκρι κηλίδες μπορούν βασικά να αφαιρεθούν ή να μειωθούν με παράταση του χρόνου διάβρωσης ή κάνοντας μια επεξεργασία αφαίρεσης φιλμ.
3. Προληπτικά Μέτρα
Η διάβρωση των προφίλ κράματος αλουμινίου 6063 που προκαλείται από το πυρίτιο μπορεί να αποτραπεί και να ελεγχθεί πλήρως. Εφόσον οι εισερχόμενες πρώτες ύλες και η σύνθεση του κράματος παρακολουθούνται αποτελεσματικά για να διασφαλιστεί ότι η αναλογία μαγνησίου-προς-πυριτίου είναι μεταξύ 1,3 και 1,7, και οι παράμετροι κάθε διεργασίας (όπως τήξη, ανάδευση, θερμοκρασία νερού ψύξης χύτευσης, αντοχή προθέρμανσης, θερμοκρασία ψύξης και εξώθηση αέρα κ. αυστηρά ελεγχόμενος, ο διαχωρισμός του πυριτίου και το ελεύθερο πυρίτιο μπορούν να αποφευχθούν και το πυρίτιο και το μαγνήσιο μπορούν να σχηματίσουν ευεργετικές φάσεις ενίσχυσης του Mg2Si όσο το δυνατόν περισσότερο.
Εάν παρατηρήσετε αυτού του είδους το σημείο διάβρωσης του πυριτίου, πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί κατά την επιφανειακή επεξεργασία. Κατά την απολίπανση, προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε ένα ασθενώς αλκαλικό διάλυμα. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, διατηρήστε το χρόνο μουλιάσματος σε όξινο διάλυμα απολίπανσης όσο το δυνατόν συντομότερο (τα προφίλ{2}}καλής ποιότητας από κράμα αλουμινίου μπορούν να αντέξουν 20–30 λεπτά σε όξινο διάλυμα απολίπανσης, αλλά τα προβληματικά θα πρέπει να αφεθούν μόνο για 1–3 λεπτά). Επίσης, το νερό έκπλυσης μετά θα πρέπει να έχει υψηλότερο pH (pH > 4 και να ελέγχει την περιεκτικότητα σε Cl-). Κατά τη διάρκεια της αλκαλικής διάβρωσης, προσπαθήστε να παρατείνετε το χρόνο διάβρωσης. Κατά την εξουδετέρωση και το λαμπρυντικό, χρησιμοποιήστε ένα λαμπρυντικό διάλυμα νιτρικού οξέος. Για ανοδίωση με θειικό οξύ, ξεκινήστε την ηλεκτρόλυση το συντομότερο δυνατό. Με αυτόν τον τρόπο, οι σκούρες γκρι κηλίδες διάβρωσης που προκαλούνται από το πυρίτιο δεν θα είναι πολύ ορατές και μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις χρήσης.
