При использовании изделий из алюминия на них часто наносится дополнительное никель-фосфорное химическое покрытие. Оно направлено на придание дополнительной защиты от внешних факторов.
Но, как и с любым типом металла, очень острым остается вопрос о коррозии и борьбе с ней. При внешней обработке алюминия специальными составами развивается масса потенциальных рисков.
Один из них связан с тем, что сам по себе алюминий – не лучший материал для нанесения каких-либо внешних покрытий. Это связано с особенностью его поверхности – она создает большой риск постепенного появления отслоения.
Есть вероятность того, что алюминий начнет со временем ржаветь. Результатом становится порча изделия, его постепенное разрушение, которое было бы крайне сложно остановить какими-либо альтернативными методами.
В этом материале мы расскажем про особенности коррозии алюминия, который прошел защиту химическим никелевым и хромовым покрытием. Для анализа такого процесса будут приведены данные исследований.
Электрохимические исследования алюминия с разными типами покрытия
Есть масса ситуаций, в которых потенциально может оказаться материал с таким типом покрытия. Большое значение в таком случае будут играть параметры среды, в которой оказалось конкретное изделие.
При проведении исследований принимаются во внимание такие характеристики, как:
- Температура среды, в которой оказалась алюминиевая деталь.
- Скорость развертки потенциала.
- Показатели напряжения.
- Тип электрода сравнения.
- pH рабочей среды.
- Температура.
- Особенности электролита.
- Разновидность электрода.
Часто проводятся тестовые замеры, в которых оказывается внешнее воздействие на электролит. В таком случае может проводиться деаэрация при помощи геля. На практике в исследовательской среде сильно распространено применение сред с содержанием кислорода, потому что это позволяет приблизить условия эксплуатации продукции из алюминия к тем, в которые она реально будет попадать во время работы.
При использовании кислородосодержащей среды всегда наблюдается явление модификации катодных наклонов. При этом оказывается влияние и со стороны анодных факторов – они отражаются на составе поверхностного покрытия. Заметно меняется и морфология поверхностного слоя, что также стоит учитывать в процессе тестирования детали и ее активного применения в будущем.
Обстоятельства, оказывающие влияние на развитие коррозии
В промышленности учитывается масса параметров внешнего покрытия, которое наносится на алюминиевую поверхность. Есть два важных фактора:
Большой уровень пористости при малой толщине покрытия
Стоит обратить внимание на то, в каком режиме будет проводиться обработка поверхности. Если покрытие будет совсем тонким, есть реальная вероятность того, что пористость усилится. При этом само наличие пор окажет значительное влияние на особенности использования материала.
Не менее важно понимать, что при повышении шероховатости основного материала, пористость также становится заметно выше – это сильно отражается на эксплуатационных параметрах, долговечности и других характеристиках изделия.
Если поверхность алюминия гладкая, то граничное значение для покрытия будет оказываться на уровне 12-15 мкм. Когда показатели ниже, риск появления пор становится заметно более высоким. Когда показатели укладываются в очерченный диапазон, есть вероятность появления отдельных пор. Они могут влиять на коррозийную стойкость материала, но не так сильно, как множественная пористость по всей площади.
Нужно учитывать и вероятность появления дефектов на поверхности. Обычно они оказываются сосредоточены в районе кромки. Могут потенциально присутствовать и точечные поражения. Они тоже отражаются на качестве материала.
Большая толщина покрытий стимулирует образование микротрещин
После прочтения предыдущей информации может сложиться впечатление, что всегда стоит стремиться к формированию наиболее толстого покрытия на алюминии. Логика понятна – в таком варианте вероятность формирования пор меньше, да и в случае их появления не такой большой риск воздействия на металл основы.
Но есть и обратная сторона медали – ситуация, в которой при большой толщине покрытий оно становится более хрупким. Как результат – формирование микротрещин. Они могут быть невидимы со стороны, но при этом протягиваться на довольно большую глубину. Если в них попадает вода или другие катализаторы окисления, они стремительно отправляются к алюминию. При этом происходит коррозия, которая и начинает разрушать материал, значительно уменьшает сроки его эксплуатации.
Причина формирования микротрещин заключается в нарастании внутреннего напряжения. Также увеличивается нагрузка, на первый план выходит разница между коэффициентами теплового расширения.
Растрескивание в подобной ситуации может происходить даже без сильного внешнего воздействия.
Как уменьшить риск появления коррозии алюминия
Есть ряд факторов, которые помогают заметно снизить вероятность коррозии алюминия при нанесении на него хром-никелевого покрытия. К таким факторам относятся следующие:
- Уменьшение уровня шероховатости основного материала. Это важно для того, чтобы риск появления пористости стал значительно меньше. Во многом параметр зависит от типа сплава, а также методов обработки его поверхности.
- Внимательное отслеживание толщины покрытия. Она должна быть рассчитана с учетом особенностей материала, области его использования, а также потенциального внешнего влияния.
- Подготовка алюминиевого сплава к эксплуатации в конкретных условиях. Все параметры среды нужно строго учитывать. Таким образом, можно будет подготовиться к потенциальному негативному воздействию различных внешних факторов.
Правильная оценка среды, использование качественных материалов для формирования покрытия и учет других факторов – все это позволяет обеспечить продолжительное использование алюминиевого сплава без вероятности появления коррозии и других потенциальных проблем.
