Наколькі ўстойлівасць да іржы 3003 з каляровым пакрыццём алюмініевыя стужкі лепш, чым у 1060?

Анатацыя

Алюмініевыя стужкі 1060 і 3003 з'яўляюцца дзвюма найбольш шырока выкарыстоўванымі падкладкамі для апрацоўкі алюмінія з каляровым пакрыццём у архітэктурным аздабленні, ацяпленні, кандыцыянаванні і вонкавай гідраізаляцыі. У той час як абедзве выкарыстоўваюць ідэнтычныя сістэмы арганічных пакрыццяў, уключаючы канверсійную плёнку для папярэдняй апрацоўкі, эпаксідную грунтоўку і верхняе пакрыццё з поліэстэру/ PVDF , металургічныя адрозненні іх падкладкі прыводзяць да відавочных прабелаў у доўгатэрміновай устойлівасці да іржы і карозіі пад плёнкай. Гэты артыкул колькасна вызначае разрыў устойлівасці да іржы з дапамогай аналізу складу матэрыялу, стандартызаваных дадзеных выпрабаванняў салянага туману і палявой экалагічнай праверкі, а таксама ўдакладняе прыдатныя сцэнарыі для дзвюх палос з пакрыццём.

1. Фундаментальныя адрозненні ў складзе падкладкі

1.1 Параметры хімічных кампанентаў

1060 належыць да чыстага алюмінію серыі 1000 з чысцінёй алюмінія не менш за 99,6%, які змяшчае толькі сляды жалеза і крэмнію без наўмысных легіруючых элементаў. Яго ўнутраная збожжавая структура ўяўляе сабой аднафазны цвёрды раствор алюмінія, які ўтварае друзлую і сітаватую пасівацыйную плёнку натуральнага гліназёму пры ўздзеянні паветра. Наадварот, 3003 - гэта каваны сплаў Al-Mn з даданнем ад 1,0% да 1,5% марганца ў якасці асноўнага легіруючага элемента. Марганец рэагуе з унутранымі прымешкамі жалеза ўнутры падкладкі, утвараючы стабільныя інтэрметалідныя часціцы Al6(Mn,Fe).

Гэтыя часціцы ліквідуюць лакальныя гальванічныя элементы, выкліканыя сегрэгацыяй жалеза ў чыстым алюмініі. Для голых падкладак без каляровага пакрыцця стандартызаваныя тэсты паказваюць, што голы алюміній 3003 мае на 35% больш высокую ўстойлівасць да атмасфернай карозіі, чым голы алюміній 1060. Для вырабаў з каляровым пакрыццём гэта перавага падкладкі непасрэдна перашкаджае распаўсюджванню карозіі падкладкі пры з'яўленні мікрадэфектаў пакрыцця.

1.2 Сумяшчальнасць пасіўнай паверхні падкладкі

У працэсе папярэдняй канверсійнай апрацоўкі без хромата без храмата аднастайная зярністая структура 3003 спрыяе бесперапыннаму нанясенню канверсійнай плёнкі 200-300 нм. Трываласць счаплення канверсійнай плёнкі 3003 на 12% вышэй, чым у 1060. Чысты алюміній 1060 схільны да нераўнамернай таўшчыні аксіднай плёнкі падчас захоўвання ў рулонах, што прыводзіць да часткова дрэннай адгезіі паміж грунтоўкай і падкладкай. Дрэнная адгезія з'яўляецца асноўнай прычынай бурбалкі краёў і іржы пад плёнкай для алюмініевых палос з пакрыццём.

2. Колькасны разрыў устойлівасці да іржы праз выпрабаванне салявым туманам с

Усе тэставыя ўзоры прынялі ўніфікаваныя спецыфікацыі прамысловых пакрыццяў: 5 мкм эпаксіднай грунтоўкі + 20 мкм поліэфірнага верхняга пакрыцця, ідэнтычная папярэдняя апрацоўка без утрымання хрому, халоднакатаная загартоўка H14 і таўшчыня паласы 0,8 мм. Выпрабаванні праводзіліся ў адпаведнасці са стандартамі ASTM B117 нейтральнага салёнага туману і стандартам ISO 16701 вільготнай пераменнай карозіі.

2.1 Нейтральныя выпрабаванне салявым туманам вынікі (умеранае асяроддзе ў памяшканні)

Пасля 4200 гадзін бесперапыннага тэставання нейтральнага салянага туману: на алюмініевай паласе з каляровым пакрыццём 1060 на працягу 2900 гадзін з'явілася рассеяная кропкавая іржа з ​​радыусам распаўсюджвання іржы да 0,6 мм вакол драпін на пакрыцці. Аналаг 3003 стварыў толькі лёгкае адбельванне верхняга пакрыцця без іржы падкладкі нават праз 4200 гадзін. У мяккіх атмасферных умовах, напрыклад, у гарадскіх раёнах унутранай краіны, эфектыўны тэрмін службы антыкаразійных палос з пакрыццём 3003 павялічваецца на 48% у параўнанні з 1060.

2.2 Пераменныя вынікі распылення вільготнай солі (прыбярэжнае/прамысловае асяроддзе)

У тэстах мадэлявання прамысловай атмасферы з высокай салёнасцю і ўтрыманнем серы разрыў у прадукцыйнасці значна павялічыўся. Пасля 1800 гадзін чаргавання цыклаў карозіі 1060 палос з пакрыццём пацярпелі ад бесперапыннай карозіі пад плёнкай уздоўж рэжучых краёў, якая суправаджалася адслойваннем пакрыцця ў межах 3 мм ад краёў. Палоскі з пакрыццём 3003 мелі толькі абескаляроўванне краёў без адслойвання або іржы на падкладцы. У прыбярэжных і лёгкіх прамысловых агрэсіўных асяроддзях устойлівасць да іржы 3003 амаль удвая перавышае ўстойлівасць да 1060 алюмініевых палос з каляровым пакрыццём.

3. Адрозненні механізму разбурэння палос з пакрыццём

3.1 Распаўсюджванне карозіі пад плёнкай

Калі драпіны парушаюць увесь пласт пакрыцця, вадзяная пара і іёны хларыду пранікаюць на паверхню падкладкі. На чыстым алюмініі 1060 хутка ўзнікае мікрагальванічная карозія паміж кропкамі аддзялення прымешак жалеза і алюмініевай матрыцай, што прыводзіць да бакавога распаўсюджвання іржы ўздоўж мяжы пакрыццё-падкладка. У вільготных умовах хуткасць распаўсюджвання дасягае 0,21 мм у месяц. Для 3003 легіраванне марганцам гамагенізуе патэнцыял электрода на паверхні падкладкі, ухіляючы мікрагальванічную карозію. Хуткасць бакавога распаўсюджвання іржы зніжаецца да 0,07 мм у месяц, што эфектыўна падаўляе паўзучую карозію.

3.2 Прадукцыйнасць абароны ад іржы пасля згінання

Алюмініевыя паласы з каляровым пакрыццём часта згінаюць для ўстаноўкі на месцы. Дэфармацыя выгібу выклікае мікратрэшчыны ўнутры пакрыцця. 1060 мае нізкую мяжу цякучасці, і напружанне пры выгібе прыводзіць да нераўнамерных мікратрэшчынак пакрыцця. Праз шчыльныя шчыліны лёгка пранікаюць агрэсіўныя асяроддзя. 3003 мае мяжу цякучасці на 30% вышэй, чым 1060 пры тым жа тэмпе, што абмяжоўвае пашырэнне расколін пакрыцця падчас згінання. Палявое адсочванне паказвае, што на сагнутых палосах з пакрыццём 1060 утвараецца іржа на паверхні на 2,2 года раней, чым на сагнутых палосах 3003 пад адкрытым небам.

4. Рэкамендацыі па выбары на аснове сцэнарыя

4.1 Прыярытэт для каляровага пакрыцця 1060 алюмініевыя стужкі

1060 захоўвае перавагі ў кошце толькі ў сухіх ўнутраных памяшканнях з нізкай вільготнасцю і без агрэсіўных газаў. Яго пластычнасць на 8% вышэй, чым 3003, што робіць яго прыдатным для глыбокай выцяжкі дэкаратыўных алюмініевых палос і столевых панэляў унутраных памяшканняў без патрабаванняў да ўздзеяння на адкрытым паветры. Яго ўстойлівасць да іржы цалкам адпавядае патрабаванням 15-гадовага абслугоўвання ў памяшканнях з меншымі выдаткамі на сыравіну.

4.2 Прыярытэт для 3003 з каляровым пакрыццём алюмініевыя стужкі

3003 з'яўляецца абавязковым для ўсіх сцэнарыяў прымянення на адкрытым паветры, уключаючы дахавыя пакрыцця будынкаў, ашалёўку краёў вонкавых сцен, алюмініевыя стужкі для вонкавай рэкламы і ашалёўку каналаў HVAC для вонкавых памяшканняў. Ён адаптуецца да эрозіі дажджавой вадой, салянага туману і карозіі дымавых газаў лёгкай прамысловасці. З PVDF пакрыццём з высокай устойлівасцю да атмасферных уздзеянняў стужкі з пакрыццём 3003 могуць захоўваць характарыстыкі без іржы больш за 30 гадоў, у той час як 1060 можа гарантаваць толькі 18 гадоў пад тым жа пакрыццём.

5. Заключэнне

Колькасна перавага ўстойлівасці да іржы алюмініевай стужкі 3003 з каляровым пакрыццём залежыць ад асяроддзя эксплуатацыі: на 48% большы тэрмін службы ў сухім ўнутраным атмасферным асяроддзі і амаль на 100% паляпшэнне ў прыбярэжных і лёгкіх прамысловых агрэсіўных асяроддзях. Асноўная прычына заключаецца ў гамагенізацыі патэнцыялу электрода падкладкі марганцам і аптымізаванай адгезіі канверсійнай плёнкі. Варта адзначыць, што перавага вынікае з металургіі падкладкі, а не з адрозненняў у пакрыцці. Раўнамернае пакрыццё не можа пераадолець антыкаразійны зазор паміж чыстым алюмініем 1060 і алюмініева-марганцевым сплавам 3003. Карыстальнікі павінны збалансаваць кошт матэрыялу і рызыку карозіі навакольнага асяроддзя для мэтанакіраванага выбару падкладкі.