6063 alüminyum alaşımlı profillerin yüzey işlemi sırasında bazen alüminyum profillerin yüzeyinde düzensiz düzenlenmiş koyu gri, değişen derecelerde çukurlaşma korozyon lekelerinin olduğu gözlenmektedir. Bu korozyon lekeleri çinkonun neden olduğu lekelerden tamamen farklı görünür ve alüminyum profillerin üretimi sırasında aralıklarla ortaya çıkar. Bazı kişiler bunun nedeninin operatörün doğru yüzey işleme sürecini takip etmemesi, çözeltinin bazı zararlı safsızlık iyonları içermesi veya malzemenin çok fazla kalıntı nedeniyle zayıf olması olabileceğini düşünüyor. İşte durum analizimiz.
1. Korozyon noktalarının nedenlerinin analizi
Uzun yıllara dayanan üretim deneyimine, alüminyum alaşımlı profil imalatında çeşitli süreç parametrelerinin araştırılmasına ve{0}operatörlerin süreç uygulamalarına ilişkin takip araştırmalarına dayanarak, bu tür koyu gri korozyon noktalarının ana nedenlerinin aşağıdaki gibi olduğuna inanıyoruz:
(1) Bazen, belirli nedenlerden dolayı, döküm işlemi sırasında eklenen magnezyum ve silikon oranları ideal değildir, bu da ω(Mg)/ω(Si) oranının 1,0 ile 1,3 arasına düşmesine neden olur; bu, optimal oran olan 1,73'ten (genellikle 1,3 ile 1,5 arasında kontrol edilir) çok daha düşüktür. Magnezyum ve silikon içerikleri belirtilen aralıkta olmasına rağmen (ω(Mg)=0.45%–0,9, ω(Si)=0.2%–0,6), hala bir miktar fazla silikon mevcuttur. Bu fazla silikon, serbest halde bulunan küçük bir miktarın yanı sıra, alüminyum alaşımında üçlü bileşikler de oluşturur. ω(Si) < ω(Fe) olduğunda kırılgan bir bileşik olan daha fazla (Al12Fe3Si) fazı oluşur. ω(Si) > ω(Fe), daha fazla (Al9Fe2Si12) fazı oluştuğunda, zararlı etkileri fazınkinden daha büyük olan ve genellikle alaşımın kendisi boyunca kırılmasına neden olan, daha kırılgan, iğne-benzeri bir bileşik oluşur. Alaşımdaki bu çözünmeyen safsızlık fazlar veya serbest yabancı madde fazlar, tanecik sınırlarında toplanma eğilimi gösterir, mukavemetlerini ve tokluklarını zayıflatır, korozyon direncindeki en zayıf halka haline gelir ve korozyon genellikle bu noktalarda başlar.
(2) Ergitme işlemi sırasında, magnezyum ve silikonun ilave oranları standart sınırlar içinde olsa da, bazen düzensiz veya yetersiz karıştırma nedeniyle, eriyikteki silikon dağılımı eşitsiz hale gelir ve bu da silikon açısından zengin veya fakir alanlara yol açar. Silikonun alüminyumda çözünürlüğü çok düşük olduğundan-577 derecelik ötektik sıcaklıkta %1,65 ve oda sıcaklığında yalnızca %0,05 - külçeler döküldükten sonra, gözle görülür bir bileşim eşitsizliği ortaya çıkar. Bu, endüstriyel alüminyum profilleri doğrudan etkiler: Alüminyum matrisinde az miktarda serbest silikon mevcut olduğunda, bu yalnızca alaşımın korozyon direncini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda alaşım tanelerini de kabalaştırır.
(3) Ekstrüzyon sırasında proses parametrelerinin kontrol edilmesi çok önemlidir. Kütük önceden çok fazla ısıtılırsa veya ekstrüzyon akış hızı, hava soğutma yoğunluğu, eskime sıcaklığı ve bekletme süresi uygun şekilde kontrol edilmezse silikon ayrışması ve serbest silikon meydana gelebilir. Bu, magnezyum ve silikonun Mg2Si fazını tam olarak oluşturmadığı ve geride bir miktar serbest silikon bıraktığı anlamına gelir.
2. Yüzey işlemi sırasında korozyon olayları
Bol miktarda ve serbest silikon içeren 6003 alüminyum alaşımlı profiller, yüzey işlemi sırasında aşağıdaki olayları sergiler: profil asidik bir banyoya yerleştirildiğinde (sülfürik asit %15~%20), profilin yüzeyinde birçok küçük kabarcık açıkça gözlemlenebilir. Zaman arttıkça ve banyo sıcaklığı arttıkça reaksiyon hızı hızlanır ve bu da galvanik hücrede elektrokimyasal korozyonun zaten meydana geldiğini gösterir [5]. Bu noktada profil banyodan gözlem amacıyla çıkarıldığında profil yüzeyinde normal yüzey renginden farklı birçok nokta bulunacaktır. Alkali korozyonu, asidik nötrleştirme ve ışık çıkışı ve sülfürik asit anotlama gibi sonraki işlemler, bu koyu gri korozyon lekelerini daha görünür ve görünür hale getirecektir.
Çinko ve silikonun neden olduğu korozyonun görünüm ve form açısından bazı farklılıkları vardır. Çinkonun oluşturduğu korozyon noktaları kar tanelerini andırır, tane sınırları boyunca dışarı doğru yayılarak belli derinlikte çukurlar oluşturur. Buna karşılık, silikonun neden olduğu korozyon noktaları, kristal arayüzü boyunca dışarıya doğru yayılmayan ve derinlemesine algılanamayan koyu gri noktalar halinde görünür. İşlem süresi arttıkça miktar da arttı, ancak reaksiyonun tamamlanmasından sonra durdu. Bu koyu gri lekeler, korozyon süresinin uzatılması veya filmin çıkarılmasıyla temel olarak ortadan kaldırılabilir veya hafifletilebilir.
3. Önleyici Tedbirler
6063 alüminyum alaşımlı profillerin silikondan kaynaklanan korozyonu tamamen önlenebilir ve kontrol altına alınabilir. Hammaddeler etkili bir şekilde yönetildiği ve alaşım bileşimi kontrol edildiği sürece, magnezyum/silisyum oranının 1,3-1,7 aralığında olmasını sağlayarak ve her prosesin parametrelerini (eritme, karıştırma, döküm soğutma suyu sıcaklığı, kütük ön ısıtma sıcaklığı, ekstrüzyon söndürme havası soğutma gücü ve yaşlanma sıcaklığı ve süresi gibi) sıkı bir şekilde kontrol ederek silikon ayrışması ve serbest silikondan kaçınılabilir, bu da magnezyum ile faydalı Mg2Si güçlendirme fazının oluşumunu maksimuma çıkarır.
Bu tür silikon korozyon lekeleri tespit edilirse yüzey işlemi sırasında ekstra dikkat edilmelidir. Yağdan arındırma sırasında zayıf alkali bir çözelti kullanmaya çalışın. Bu mümkün değilse asidik yağ alma solüsyonunda bekleme süresi en aza indirilmelidir (nitelikli alüminyum profiller asidik yağ alma solüsyonunda 20-30 dakika sorunsuz kalabilir, sorunlu profiller ise sadece 1-3 dakika kalabilir). Ayrıca durulama suyunun pH'ı biraz daha yüksek olmalıdır (pH > 4, Cl- içeriği kontrol ediliyor). Alkali korozyon sırasında korozyon süresi mümkün olduğunca uzatılmalıdır. Nötrleştirme ve parlatma yaparken nitrik asit beyazlatma solüsyonu kullanılmalıdır. Sülfürik asit anodizasyonu sırasında oksidasyonun mümkün olan en kısa sürede gerçekleştirilmesi gerekir. Bu sayede silikonun oluşturduğu koyu gri korozyon lekeleri belirgin olmaz ve kullanım ihtiyacını karşılayabilir.
