Open top menu
sobota, 31 października 2015

Stopy aluminiowe

Liczba stopów aluminium jest ogromna. Większa jest tylko liczba stopów żelaza. Stopy aluminium można podzielić na kilka grup. Różnią się one rodzajem pierwiastków stopowych oraz oczywiście właściwościami fizyko-chemicznymi i mechanicznymi. Do pierwszej grupy należą stopy, w których dominuje żelazo jako pierwiastek stopowy. Możliwa jest także oczywiście odwrotna sytuacja, kiedy to aluminium staje się pierwiastkiem stopowym żelaza.

Do drugiej grupy należą stopy zawierające miedź i magnez. Trzecia grupa to stopy zawierające mangan jako pierwiastek stopowy. W czwartej grupie stopów stosuje się żelazo i siarkę. W kolejnych grupach są to: mangan i siarka, magnez i siarka oraz magnez i cynk albo miedź i żelazo.

Dodatek pierwiastków stopowych może poprawiać wytrzymałość albo giętkość aluminium, ale często związane jest to także ze zwiększeniem podatności na korozję. Lepsze właściwości mechaniczne to skutek wytwarzania się faz międzymetalicznych. Jednak ich istnienie jednocześnie odpowiada właśnie za częstsze występowanie rdzy. Od strony chemicznej przyczyną takiego stanu rzeczy jest fakt, że po dodaniu pierwiastków stopowych zmieniają się właściwości elektrochemiczne, w szczególności potencjały elektrodowe.

W praktyce nie stosuje się czystego aluminium, ponieważ osiągnięcie pełnej czystości byłoby zbyt kosztowne. Dlatego ten metal oczyszcza się do poziomu około 99% procent. Takie aluminium jest najbardziej odporne na korozję. Często jednak zawiera śladowe ilości żelaza i to właśnie żelazo powoduje występowanie korozji wżerowej. Im jest go więcej, tym korozja staje się poważniejszym problemem podczas eksploatacji materiału.

Jednak to nie żelazo, a miedź jest najczęściej stosowanym pierwiastkiem stopowym i najczęściej też odpowiada za korodowanie aluminium. Oczywiście im więcej miedzi, tym częściej pojawia się problem korozji. Aby temu zapobiec stosuje się specjalne metody obróbki mechanicznej i hartowania. Także często stosowany mangan już tylko w niewielkim stopniu obniża właściwości korozyjne aluminium. Z drugiej strony stop aluminium i manganu nie cechuje się dużą wytrzymałością. Stosowany jest w przemyśle spożywczym, np.: do produkcji puszek. Podobnie nie zmienia podatności na korozję siarka. Za to dodatek magnezu poprawia pod tym względem właściwości stopu. Dlatego właśnie te stopy aluminiowe stosowane są do produkcji statków morskich.

Można zwiększyć odporność aluminium na korozję także poprzez zastosowanie powłok przeciwkorozyjnych na powierzchni metalu bez ingerencji w jego skład wewnętrzny. Praktyka pokazuje, że ze względu na drożejącą ropę naftową coraz bardziej opłaca się budować statki morskie właśnie na bazie aluminium, a nie stali, jak do tej pory. Takie statki są dużo droższe, ale jednocześnie dużo tańsze w eksploatacji. Dlatego konieczne jest rozwijanie metalurgii w kierunku tworzenia nowych stopów i technologii ich wytwarzania, które spowodują powstanie stopów aluminium odznaczających się zarówno wytrzymałością  i giętkością, jak i odpornością na korozję. Pozwoli to oszczędzać kurczące się zasoby ropy naftowej.

0 komentarze