ในระหว่างกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของโปรไฟล์อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 บางครั้งจะสังเกตเห็นว่ามีจุดการกัดกร่อนแบบรูพรุนสีเทาเข้มที่จัดเรียงอย่างไม่สม่ำเสมอซึ่งมีองศาที่แตกต่างกันบนพื้นผิวของโปรไฟล์อลูมิเนียม จุดการกัดกร่อนเหล่านี้มีรูปร่างแตกต่างไปจากจุดที่เกิดจากธาตุสังกะสีอย่างสิ้นเชิง และปรากฏเป็นระยะๆ ในระหว่างการผลิตโปรไฟล์อะลูมิเนียม บางคนเชื่อว่าสาเหตุมาจากผู้ปฏิบัติงานไม่ปฏิบัติตามกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวที่ถูกต้อง มีไอออนเจือปนที่เป็นอันตรายในสารละลายอาบน้ำ หรือคุณภาพของวัสดุไม่ดีและมีสารเจือปนมากเกินไป การวิเคราะห์ของเรามีดังนี้
60631 การวิเคราะห์สาเหตุของจุดการกัดกร่อน
จากประสบการณ์ในการผลิตหลายปี การตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ ในการผลิตโปรไฟล์อะลูมิเนียมอัลลอยด์ และติดตาม-การตรวจสอบความสม่ำเสมอของผู้ปฏิบัติงานต่อกระบวนการต่างๆ เราเชื่อว่าสาเหตุหลักของการเกิดจุดการกัดกร่อนสีเทาเข้มประเภทนี้มีดังต่อไปนี้:
(1) บางครั้ง ด้วยเหตุผลบางประการ สัดส่วนของแมกนีเซียมและซิลิคอนที่เติมระหว่างกระบวนการหล่อไม่เหมาะสม ส่งผลให้อัตราส่วน ω(Mg)/ω(Si) อยู่ในช่วง 1.0–1.3 ซึ่งต่ำกว่าอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดที่ 1.73 มาก (โดยทั่วไปจะควบคุมภายในช่วง 1.3–1.5) ในกรณีนี้ แม้ว่าปริมาณแมกนีเซียมและซิลิคอนจะอยู่ในช่วงที่ระบุ (ω(Mg)=0.45%–0.9%, ω(Si)=0.2%–0.6%) แต่ก็มีซิลิคอนส่วนเกินอยู่บ้าง ซิลิคอนส่วนเกินนี้ นอกเหนือจากปริมาณเล็กน้อยที่มีอยู่ในสถานะอิสระแล้ว ยังก่อให้เกิดสารประกอบไตรนารีภายในโลหะผสมอลูมิเนียมอีกด้วย เมื่อ ω(ศรี)<ω(fe), more="" α(al12fe3si)="" phase="" is="" formed,="" which="" is="" a="" brittle="" compound.="" when="" ω(si)="">ω(Fe) เฟส (Al9Fe2Si) ก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นสารประกอบคล้ายเข็มที่เปราะบางกว่า- และผลที่เป็นอันตรายของเฟสนั้นมากกว่าเฟส ซึ่งมักจะทำให้โลหะผสมแตกหักไปตามเส้นทางของมัน เฟสสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำหรือเฟสสิ่งเจือปนอิสระในโลหะผสมมักจะสะสมที่ขอบเขตของเกรนในขณะที่ทำให้ความแข็งแรงและความเหนียวของขอบเขตลดลง [1–3] กลายเป็นจุดอ่อนที่สุดที่มีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำที่สุด และการกัดกร่อนมักจะเริ่มต้นจากบริเวณเหล่านี้
(2) ในระหว่างกระบวนการถลุง แม้ว่าสัดส่วนของแมกนีเซียมและซิลิคอนที่เติมเข้าไปจะอยู่ในช่วงมาตรฐานที่กำหนด แต่บางครั้งเนื่องจากการกวนที่ไม่สม่ำเสมอและไม่เพียงพอ การกระจายตัวของซิลิคอนในการหลอมจะไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้มีการเสริมสมรรถนะและโซนการพร่องในพื้นที่ เนื่องจากความสามารถในการละลายของซิลิคอนในอะลูมิเนียมต่ำมาก-1.65% ที่อุณหภูมิยูเทคติก 577 องศา และเพียง 0.05% ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งนำไปสู่ความไม่เป็นเนื้อเดียวกันขององค์ประกอบหลังการหล่อ สิ่งนี้ส่งผลโดยตรงต่อโปรไฟล์อะลูมิเนียมอุตสาหกรรม โดยที่ซิลิคอนอิสระจำนวนเล็กน้อยในเมทริกซ์อะลูมิเนียมไม่เพียงแต่ลดความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมเท่านั้น แต่ยังทำให้เม็ดโลหะผสมหยาบขึ้นด้วย [4]
(3) ในระหว่างการอัดขึ้นรูป การควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการ-เช่น อุณหภูมิการอุ่นแท่งเหล็กแท่งมากเกินไป อัตราการไหลของการอัดขึ้นรูปโลหะที่ไม่ถูกต้อง ความแข็งแรงในการระบายความร้อนของอากาศไม่เพียงพอในระหว่างการอัดขึ้นรูป และอุณหภูมิการเสื่อมสภาพและเวลาจับยึดที่ไม่เหมาะสม-สามารถทำให้เกิดการแยกซิลิคอนและซิลิคอนอิสระได้อย่างง่ายดาย ป้องกันไม่ให้แมกนีเซียมและซิลิคอนสร้างเฟส Mg2Si ได้เต็มที่ และส่งผลให้มีซิลิคอนอิสระอยู่บ้าง
2. ปรากฏการณ์การกัดกร่อนระหว่างการรักษาพื้นผิว
โปรไฟล์อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6003 ที่มีซิลิคอนจำนวนมากและมีอิสระมากเกินไปจะแสดงปรากฏการณ์ต่อไปนี้ระหว่างการปรับสภาพพื้นผิว: เมื่อโปรไฟล์ถูกวางในอ่างที่เป็นกรด (กรดซัลฟิวริก 15%–20%) ฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากจะสังเกตเห็นได้อย่างชัดเจนบนพื้นผิวของโปรไฟล์ เมื่อเวลาผ่านไปและอุณหภูมิของอ่างเพิ่มขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการกัดกร่อนเคมีไฟฟ้าแบบกัลวานิกเกิดขึ้น เมื่อนำโปรไฟล์ออกจากอ่างอาบน้ำและตรวจสอบ จะสามารถมองเห็นจุดต่างๆ ที่มีสีแตกต่างจากพื้นผิวปกติได้ ในระหว่างการบำบัดภายหลัง เช่น การกัดกรดด้วยด่าง การทำให้กรดเป็นกลางเพื่อเพิ่มความสว่าง และการชุบอโนไดซ์ด้วยกรดซัลฟิวริก จุดการกัดกร่อนสีเทาเข้มเหล่านี้จะชัดเจนและสังเกตได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
การกัดกร่อนที่เกิดจากสังกะสีและการกัดกร่อนที่เกิดจากซิลิคอนมีลักษณะแตกต่างกันบ้าง จุดกัดกร่อนที่เกิดจากสังกะสีมีลักษณะคล้ายเกล็ดหิมะ แผ่ขยายออกไปตามแนวขอบเขตของเมล็ดพืชและก่อตัวเป็นหลุมที่มีความลึกระดับหนึ่ง ในทางตรงกันข้าม จุดการกัดกร่อนที่เกิดจากซิลิคอนจะมีลักษณะเหมือนจุดสีเทาเข้มที่ฝังอยู่ พวกมันไม่แผ่ออกไปตามแนวขอบเขตของเกรนและไม่สามารถสัมผัสถึงความลึกได้ ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเวลาในการรักษาเพิ่มขึ้น จำนวนจุดจะเพิ่มขึ้นจนกว่าปฏิกิริยาจะเสร็จสิ้นและยุติลง จุดสีเทาเข้มเหล่านี้สามารถกำจัดหรือบรรเทาลงได้มากโดยการขยายเวลาการกัดกร่อนหรือโดยการกำจัดฟิล์ม-
3. มาตรการป้องกัน
การกัดกร่อนของโปรไฟล์อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 ที่เกิดจากซิลิคอนสามารถป้องกันและควบคุมได้ทั้งหมด การควบคุมวัตถุดิบที่เข้ามาและองค์ประกอบของโลหะผสมอย่างมีประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญ โดยต้องแน่ใจว่าอัตราส่วนแมกนีเซียม-ต่อ-ซิลิกอนอยู่ในช่วง 1.3–1.7 นอกจากนี้ พารามิเตอร์ของแต่ละกระบวนการ (เช่น การหลอม การกวน อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นในการหล่อ อุณหภูมิการอุ่นเหล็กแท่ง การอัดขึ้นรูปและความแข็งแรงในการทำความเย็นของอากาศ อุณหภูมิและเวลาในการเสื่อมสภาพ เป็นต้น) ควรได้รับการจัดการอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการแยกซิลิคอนและซิลิคอนอิสระ และเพื่อเพิ่มการก่อตัวของระยะเสริมความแข็งแกร่ง Mg2Si ที่เป็นประโยชน์จากซิลิคอนและแมกนีเซียม
หากพบจุดกัดกร่อนของซิลิคอน ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษระหว่างการรักษาพื้นผิว ในระหว่างการล้างไขมันและการกำจัดน้ำมัน ควรใช้สารละลายอาบน้ำที่มีความเป็นด่างอ่อนทุกครั้งที่เป็นไปได้ หากไม่สามารถทำได้ ควรลดเวลาในการแช่ในสารละลายล้างไขมันที่เป็นกรดให้เหลือน้อยที่สุด (โปรไฟล์อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ผ่านการรับรองสามารถทิ้งไว้ในสารละลายขจัดไขมันที่เป็นกรดเป็นเวลา 20-30 นาทีโดยไม่มีปัญหา ในขณะที่โปรไฟล์ที่ได้รับผลกระทบควรอยู่ในนั้นเพียง 1-3 นาทีเท่านั้น) นอกจากนี้ ค่า pH ของน้ำล้างในภายหลังควรสูงขึ้นเล็กน้อย (pH > 4 โดยมีปริมาณ Cl- ที่ควบคุม) ในระหว่างการกัดด้วยอัลคาไลน์ ควรยืดเวลาการกัดให้นานที่สุด สำหรับกระบวนการปรับความสว่างให้เป็นกลาง ควรใช้สารละลายปรับความสว่างด้วยกรดไนตริก ในระหว่างการชุบอโนไดซ์ด้วยกรดซัลฟิวริก ควรทำปฏิกิริยาออกซิเดชันทางไฟฟ้าทันที ด้วยวิธีนี้ จุดการกัดกร่อนสีเทาเข้มที่เกิดจากซิลิคอนจะสังเกตเห็นได้น้อยลง และโปรไฟล์จะตอบสนองความต้องการการใช้งาน
4. บทสรุป
แม้ว่าซิลิคอนจะเป็นส่วนประกอบหลักที่ขาดไม่ได้ของโปรไฟล์โลหะผสมอลูมิเนียม 6063 การเติมหรือความล้มเหลวในการสร้างเฟสเสริมความแข็งแกร่งของ Mg2Si ด้วยแมกนีเซียมอย่างไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การแยกซิลิคอนและซิลิคอนอิสระ ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนระหว่างการรักษาพื้นผิว การควบคุมองค์ประกอบโลหะผสมหลัก สิ่งเจือปน และพารามิเตอร์กระบวนการอย่างเข้มงวดในระหว่างการผลิตถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันปรากฏการณ์นี้
