Tijekom procesa površinske obrade profila od aluminijske legure 6063, ponekad se uočava da na površini aluminijskih profila postoje nepravilno raspoređene tamnosive mrlje rupičaste korozije različitog stupnja. Ta mrlja korozije izgledaju potpuno drugačije od onih uzrokovanih cinkom, a pojavljuju se povremeno tijekom proizvodnje aluminijskih profila. Neki ljudi misle da bi razlozi mogli biti da rukovatelj nije slijedio ispravan proces površinske obrade, da otopina sadrži neke štetne ione nečistoće ili da je materijal loš s previše inkluzija. Evo naše analize situacije.
1. Analiza uzroka točaka korozije
Na temelju godina iskustva u proizvodnji, istraživanja različitih procesnih parametara u proizvodnji profila od aluminijske legure i naknadnih-istraživanja izvođenja procesa operatera, vjerujemo da su glavni uzroci ove vrste tamno sivih korozijskih mrlja sljedeći:
(1) Ponekad, zbog određenih razloga, udjeli magnezija i silicija koji se dodaju tijekom procesa lijevanja nisu idealni, zbog čega omjer ω(Mg)/ω(Si) pada između 1,0 i 1,3, što je mnogo niže od optimalnog omjera od 1,73 (općenito kontroliranog između 1,3 i 1,5). Iako su sadržaji magnezija i silicija unutar navedenog raspona (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), još uvijek postoji nešto viška silicija. Ovaj višak silicija, osim male količine koja postoji u slobodnom stanju, također tvori ternarne spojeve u aluminijskoj leguri. Kada je ω(Si) < ω(Fe), nastaje više (Al12Fe3Si) faze, koja je krti spoj. Kada je ω(Si) > ω(Fe), formira se više (Al9Fe2Si12) faze, lomljiviji igličast-spoj čiji su štetni učinci veći od učinaka faze, često uzrokujući lom legure duž nje. Te netopljive faze nečistoća ili slobodne faze nečistoća u leguri imaju tendenciju skupljanja na granicama zrna, slabeći njihovu čvrstoću i žilavost, postajući najslabija karika u otpornosti na koroziju, pri čemu korozija obično počinje na tim točkama.
(2) Tijekom procesa taljenja, iako su dodani omjeri magnezija i silicija unutar standardnih granica, ponekad zbog neravnomjernog ili nedovoljnog miješanja, distribucija silicija u talini postaje neravnomjerna, što dovodi do područja koja su bogata ili siromašna silicijem. Budući da silicij ima vrlo nisku topljivost u aluminiju-1,65% na eutektičkoj temperaturi od 577 stupnjeva i samo 0,05% na sobnoj temperaturi - nakon lijevanja ingota, postoji primjetna neujednačenost sastava. To izravno utječe na industrijske aluminijske profile: kada postoji mala količina slobodnog silicija u aluminijskoj matrici, to ne samo da smanjuje otpornost legure na koroziju, već i zrna legure postaju grublja.
(3) Tijekom ekstruzije ključna je kontrola parametara procesa. Ako je trupac prethodno zagrijan previše ili ako brzina protoka ekstruzije, intenzitet hlađenja zrakom, temperatura starenja i vrijeme držanja nisu pravilno kontrolirani, može doći do segregacije silicija i slobodnog silicija. To znači da magnezij i silicij ne tvore u potpunosti Mg2Si fazu, ostavljajući malo slobodnog silicija.
2. Pojave korozije tijekom površinske obrade
Profili od aluminijske legure 6003 s obiljem i slobodnim silicijem pokazuju sljedeće fenomene tijekom površinske obrade: kada se profil stavi u kiselu kupelj (sumporna kiselina 15%~20%), mnogi mali mjehurići mogu se jasno uočiti na površini profila. Kako vrijeme raste i temperatura kupelji raste, brzina reakcije se ubrzava, što ukazuje da je već došlo do elektrokemijske korozije galvanskog članka [5]. U ovoj točki, kada se profil izvadi iz kade radi promatranja, naći će se mnoge točke na površini profila koje se razlikuju od normalne boje površine. Naknadni tretmani kao što su alkalna korozija, kisela neutralizacija i izlaz svjetla te anodiziranje sumpornom kiselinom učinit će ove tamnosive mrlje korozije vidljivijima i vidljivijima.
Korozija uzrokovana cinkom i silicijem ima neke razlike u izgledu i obliku. Točke korozije uzrokovane cinkom nalikuju snježnim pahuljama, šireći se prema van duž granica zrna, tvoreći jame određene dubine. Nasuprot tome, točke korozije uzrokovane silicijem pojavljuju se kao umiješane tamnosive mrlje, koje se ne šire prema van duž sučelja kristala i ne mogu se uočiti u dubinu. I kako se vrijeme obrade povećavalo, količina se povećavala, zaustavljajući se tek nakon potpune reakcije. Ove tamnosive mrlje mogu se u osnovi ukloniti ili ublažiti produljenjem vremena korozije ili uklanjanjem filma.
3. Preventivne mjere
Korozija profila od aluminijske legure 6063 uzrokovana silicijom može se u potpunosti spriječiti i kontrolirati. Sve dok se učinkovito upravlja sirovinama i kontrolira sastav legure, osiguravajući da je omjer magnezija i silicija unutar 1,3–1,7, i strogo kontrolirajući parametre svakog procesa (kao što su taljenje, miješanje, temperatura vode za hlađenje lijevanja, temperatura predgrijavanja gredica, čvrstoća hlađenja zrakom za gašenje ekstruzijom i temperatura i vrijeme starenja), segregacija silicija i slobodni silicij mogu se izbjegavati, maksimizirajući stvaranje korisne Mg2Si faze jačanja s magnezijem.
Ako se pronađu takva mjesta od silikonske korozije, potrebno je obratiti dodatnu pozornost tijekom površinske obrade. Tijekom odmašćivanja pokušajte koristiti slabo alkalnu otopinu. Ako to nije moguće, vrijeme namakanja u kiseloj otopini za odmašćivanje treba svesti na minimum (kvalificirani aluminijski profili mogu ostati u kiseloj otopini za odmašćivanje bez problema 20-30 minuta, dok problematični profili mogu ostati samo 1-3 minute). Uz to, pH vode za ispiranje trebao bi biti malo viši (pH > 4, kontrolirajući sadržaj Cl-). Tijekom alkalne korozije, vrijeme korozije treba produžiti što je više moguće. Kod neutralizacije i posvjetljivanja treba koristiti otopinu dušične kiseline za posvjetljivanje. Tijekom anodizacije sumpornom kiselinom, oksidaciju treba provesti što je prije moguće. Na taj način, tamnosive mrlje od korozije uzrokovane silikonom nisu očite i mogu zadovoljiti zahtjeve uporabe.
