Hversu miklu betri er ryðþol 3003 lithúðaðrar álræmur en 1060?

Ágrip

1060 og 3003 álræmur eru tvö mest notaðu undirlagið fyrir lithúðaða álvinnslu í byggingarlistarskreytingum, loftræstikerfi og vatnsþéttingariðnaði utandyra. Þó að báðir taki upp eins lífræn húðunarkerfi, þ.mt formeðferðarfilmu, epoxýgrunnur og pólýester/PVDF yfirhúð, leiðir málmvinnslumunur undirlags þeirra til augljósra bila í langtíma ryð- og tæringarþol undir filmu. Þessi grein mælir ryðþolsbilið með greiningu á efnissamsetningu, stöðluðum saltúðaprófunargögnum og umhverfissannprófun á vettvangi og skýrir viðeigandi aðstæður fyrir húðuðu ræmurnar tvær.

1. Grundvallarmunur á samsetningu undirlags

1.1 Færibreytur efnaþátta

1060 tilheyrir 1000-röð hreinu áli með álhreinleika sem er ekki minna en 99,6%, sem inniheldur aðeins snefiljárn og sílikon óhreinindi án viljandi málmblöndur. Innri kornabygging þess er einfasa állausn í föstu formi, sem myndar lausa og gljúpa, náttúrulega súrálpassívunarfilmu þegar hún verður fyrir lofti. Aftur á móti er 3003 Al-Mn unnu álfelgur með 1,0% til 1,5% mangani bætt við sem kjarna málmblöndunnar. Mangan hvarfast við innri járnóhreinindi inni í undirlaginu til að mynda stöðugar Al6(Mn,Fe) millimálmaagnir.

Þessar agnir útrýma staðbundnum galvanískum frumum af völdum aðskilnaðar járns í hreinu áli. Fyrir bert undirlag án litahúðunar sýna staðlaðar prófanir að 3003 bert ál hefur 35% hærra andrúmslofts tæringarþol en 1060 bert ál. Fyrir lithúðaðar vörur hindrar þessi undirlagskostur beinlínis tæringardreifingu undirlags þegar örgalla á húðun kemur fram.

1.2 Substrate Surface Passivation Samhæfni

Meðan á forhúðuðu krómatlausu umbreytingarformeðferðarferlinu stendur, stuðlar samræmd kornbygging 3003 fyrir samfellda útfellingu á 200-300nm umbreytingarfilmu. Umbreytingarfilmubindingarstyrkur 3003 er 12% hærri en 1060. 1060 hreint ál er viðkvæmt fyrir ójafnri oxíðfilmuþykkt meðan á rúllugeymslu stendur, sem veldur að hluta til lélegri viðloðun milli grunns og undirlags. Léleg viðloðun er aðal hvatningin til að brún kúla og ryð undir filmu fyrir húðaðar álræmur.

2. Magngreint ryðþolsbil með saltúðaprófum

Öll prófunarsýnin samþykktu samræmdar iðnaðarhúðunarforskriftir: 5μm epoxý grunnur + 20μm pólýester yfirhúð, eins krómlaus formeðferð, H14 kaldvalsað skap og 0,8 mm ræmaþykkt. Prófanir fylgdu ASTM B117 hlutlausum saltúðastöðlum og ISO 16701 rakt til skiptis tæringarstöðlum.

2.1 Niðurstöður hlutlausra saltúðaprófa (milt umhverfi innanhúss)

Eftir 4200 klukkustunda samfellda hlutlausa saltúðaprófun: 1060 litahúðuð álræman virtist dreifður ryð innan 2900 klukkustunda, með ryðdreifingarradíus sem stækkaði í 0,6 mm í kringum rispur á húðun. 3003 hliðstæðan myndaði aðeins smáhvítnun á yfirhúðinni án undirlagsryðs jafnvel eftir 4200 klst. Í mildu andrúmslofti eins og þéttbýli í landi, lengist árangursríkur ryðvarnarlíftími 3003 húðaðra ræma um 48% samanborið við 1060.

2.2 Niðurstöður raka saltúða til skiptis (strand/iðnaðarumhverfi)

Í hermiprófum með mikilli seltu og brennisteini í iðnaði í andrúmslofti jókst frammistöðubilið verulega. Eftir 1800 klukkustundir af tæringarlotum til skiptis, urðu 1060 húðaðar ræmur fyrir samfelldri tæringu undir filmu meðfram skurðbrúnum, ásamt húðaflögnun innan 3 mm frá brúnum. 3003 húðaðar ræmur höfðu aðeins brúnoxunarupplitun án þess að flagna eða undirlagsryð. Í tærandi umhverfi í ströndum og í léttum iðnaði er 3003 ryðþol næstum tvöfalt hærra en 1060 lithúðaðar álræmur.

3. Mismunur á bilun á húðuðum ræmum

3.1 Tæringarútbreiðsla undir filmu

Þegar rispur brjóta allt húðlagið, komast vatnsgufa og klóríðjónir inn í yfirborð undirlagsins. Á 1060 hreinu áli á sér stað ör-galvanísk tæringu hratt á milli aðskilnaðarpunkta járnóhreininda og álgrunnsins, sem leiðir til hliðar ryðs sem dreifist meðfram yfirborði húðunar og undirlags. Dreifingarhraði nær 0,21 mm á mánuði við raka aðstæður. Fyrir 3003 gerir manganblendi einsleit rafskautsgetu yfir yfirborð undirlagsins og útilokar ör-galvanísk tæringu. Ryðdreifingarhraði til hliðar lækkar í 0,07 mm á mánuði, sem bætir skriðtæringu á áhrifaríkan hátt.

3.2 Ryðvörn eftir beygju

Lithúðaðar álræmur eru oft beygðar til uppsetningar á staðnum. Beygjuaflögun veldur örsprungum inni í húðinni. 1060 hefur lágan uppskeruþol og beygjuálag leiðir til óreglulegra örsprungna í húðun. Ætandi miðlar komast auðveldlega í gegnum þéttar sprungur. 3003 hefur 30% hærri uppskeruþol en 1060 við sama skap, sem takmarkar sprunguþenslu á húðinni við beygju. Vettvangsmæling sýnir að bognar 1060 húðaðar ræmur mynda yfirborðsryð 2,2 árum fyrr en bognar 3003 ræmur við útsetningu utandyra.

4. Leiðbeiningar um val á sviðsmyndum

4.1 Forgangur fyrir 1060 lithúðaða álræma

1060 heldur aðeins kostnaðarhagræði í þurru innanhússumhverfi með lágum raka og ekkert ætandi gas. Sveigjanleiki þess er 8% hærri en 3003, sem gerir hann hentugur til að djúpteikna skreytingar á álræmur og loftplötur innanhúss án þess að kröfur um váhrif utandyra. Ryðþol þess uppfyllir að fullu 15 ára þjónustuþörf innanhúss með lægri hráefniskostnaði.

4.2 Forgangur fyrir 3003 lithúðaða álræma

3003 er skylda fyrir allar aðstæður til notkunar utandyra, þar með talið þakþekju á byggingu, brúna umbúðir utanhúss, álræmur fyrir útiauglýsingar og loftræstilögn utanhúss. Það lagar sig að veðrun regnvatns, saltþoku og tæringu á léttum iðnaði. Með PVDF, mjög veðurþolinni húðun, geta 3003 húðaðar ræmur viðhaldið ryðfríri frammistöðu í meira en 30 ár, en 1060 getur aðeins tryggt 18 ár undir sömu húðun.

5. Niðurstaða

Magnfræðilega er ryðþolskostur 3003 lithúðaðrar álræmur breytilegur eftir þjónustuumhverfi: 48% lengri endingartími í þurru andrúmslofti við landið og næstum 100% framför í tærandi umhverfi við strönd og létt iðnaðar. Kjarnaástæðan liggur í einsleitni mangans á rafskautsgetu undirlags og bjartsýni umbreytingarfilmuviðloðun. Það skal tekið fram að kosturinn stafar af málmvinnslu undirlags frekar en húðunarmun. Samræmd húðun getur ekki brúað innbyggt ryðvarnarbil á milli 1060 hreins ál og 3003 ál-mangan álfelgur. Notendur ættu að halda jafnvægi á efniskostnaði og umhverfistæringaráhættu fyrir markvisst val á undirlagi.