آلومینیوم آنودیزه شده در مقابل فولاد ضد زنگ در مقایسه با مقاومت در برابر خوردگی

تصور کنید یک قایق دریایی لوکس در محیط های دریایی خشن حرکت می کند، جایی که اجزای فلزی با حمله مداوم از اسپری نمک مواجه می شوند.انتخاب بین آلومینیوم آنودیزه سبک وزن و فولاد ضد زنگ با دوام بیشتر از یک انتخاب ساده مواد می شود، عملکرد و هزینه. در جستجوی برتری، مقاومت در برابر خوردگی به عنوان یک عامل مهم ظاهر می شود. هر دو آلومینیوم آنودیزه و فولاد ضد زنگ مزایای متمایزی را ارائه می دهند.و درک مکانیسم های خوردگی آنها برای تصمیمات مهندسی آگاه ضروری است.

آلومينيوم آنوديز شده به خاطر نسبت استثنائي قدرت به وزن و مقاومت در برابر خوردگي در هوايي و لوازم الکترونیکی مصرفي مشهور شدهفرآیند آنودیزاسیون خواص طبیعی آلومینیوم را برای کاربردهای سخت افزایش می دهد.

فرآیند آنودیزه کردن یک لایه اکسید محافظ را از طریق اکسیداسیون الکتروشیمی ایجاد می کند. این فیلم اکسید آلومینیوم متراکم مقاومت در برابر خوردگی برتر، ویژگی های بهتر لباس،و امکانات زیبایی شناختی بیشترلایه اکسید به عنوان یک مانع موثر در برابر قرار گرفتن در معرض محیط زیست عمل می کند در حالی که اجازه می دهد تا رنگ از طریق جذب رنگ سفارشی شود.

فولاد ضد زنگ در کاربردهایی که مستلزم استانداردهای بهداشتی سختگیرانه هستند، مانند ابزارهای پزشکی و تجهیزات پردازش مواد غذایی، غالب است.ابزارهای جراحی و ظروف آشپزی اغلب از فولاد ضد زنگ استفاده می کنند زیرا این فولاد در کنار مقاومت در برابر خوردگی و آسان استریلیزه شدن است.

خصوصیات محافظ مواد ناشی از محتوای کروم است که معمولاً حداقل 10.5٪ است که با اکسیژن واکنش نشان می دهد تا یک لایه اکسید کروم منفعل ایجاد کند.این موانع نامرئی در برابر عوامل خوردنی در حالی که یکپارچگی ساختاری را حفظ می کند، موثر است.

در حالی که هر دو ماده در مقاومت در برابر خوردگی برتری دارند، ویژگی های متفاوت آنها مناسب کاربردهای متمایز است:

• وزن:آلومینیوم آنودیزه شده تقریباً یک سوم تراکم فولاد ضد زنگ را ارائه می دهد، که آن را برای کاربردهای حساس به وزن مانند قطعات هواپیما ایده آل می کند.
• قدرت:فولاد ضد زنگ به طور کلی مقاومت کششی بالاتر را فراهم می کند، مناسب برای کاربردهای سازه ای مانند چارچوب ساختمان است.
• عملکرد حرارتی:فولاد ضد زنگ در مقایسه با آلیاژ های آلومینیوم در دمای بالا قدرت و مقاومت در برابر خوردگی را حفظ می کند.

علیرغم ویژگی های محافظتی خود، هر دو مواد تحت شرایط خاص در معرض انواع خاص خوردگی باقی می مانند.

• سوراخ کردن:یون های کلراید می توانند حفره های خوردگی محلی را بر روی سطوح ضد زنگ ایجاد کنند.
• خوردگی شکاف:در فضاهاي محروم از اکسيژن با تجمع کلريد اتفاق مي افته
• خوردگی گالوانیکی:نتایج تماس با فلزات متفاوت در محیط های خوردنی
• خوردگی استرس:تحت فشار کششی و قرار گرفتن در معرض خوردگی، بر درجه های آستنیتیک تاثیر می گذارد.
• خوردگی بین دانه ای:می تواند پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای 800 تا 1000 درجه فارنهایت ایجاد شود.

• خوردگی گالوانیکی:وقتی آلومینیوم با فلزات با ارزش تر مثل مس یا فولاد تماس می گیرد سرعت می گیرد.
• سوراخ کردن:در محیط های غنی از کلرید یا زمانی که سطح pH خارج از محدوده 4-9 قرار می گیرد رخ می دهد.

فرآیند آنودیزاسیون به طور قابل توجهی مقاومت طبیعی آلومینیوم در برابر خوردگی را از طریق رشد کنترل شده لایه اکسید بهبود می بخشد:

• آنوديزهاي استاندارد:سختي سطح را افزایش مي دهد و چسبيدن رنگ را عالي مي کند.
• آنوديزه سخت:پوشش های بسیار ضخیم و مقاوم در برابر فرسایش را ایجاد می کند که از سختی فولاد ابزار فراتر می رود.

قطعات آلومینیومی اغلب نیاز به گرم کردن کاهش استرس در 550-650 °C برای 1-2 ساعت دارند، و پس از آن خنک شدن کنترل شده است.کاربردهای تخصصی ممکن است از جوهای محافظ یا اجاق های خلاء برای جلوگیری از اکسیداسیون استفاده کنند..

آنودیزه کردن نمی تواند به طور موثر به فولاد ضد زنگ اعمال شود، این فرآیند در واقع می تواند مقاومت آن در برابر خوردگی را به خطر بیندازد.درمان های سطحی جایگزین مانند الکترواستات یا پوشش های تبدیل برای کاربردهای ضد زنگ ترجیح داده می شود.

هنگامی که آلومینیوم آنودیزه شده و فولاد ضد زنگ باید به یکدیگر متصل شوند، تکنیک های عایق بندی مناسب باید از خوردگی گالوانک جلوگیری کنند.به ویژه در محیط های دریایی که لایه اکسید آنودیک می تواند تخریب شود.