korozja galwaniczna
połączenie aluminium i stali nierdzewnej powoduje korozję galwaniczną. Aby zrozumieć, dlaczego nie należy używać stali nierdzewnej i aluminium razem, musimy najpierw zrozumieć, jak działa korozja galwaniczna. Korozja galwaniczna polega na przenoszeniu elektronów z jednego materiału (anody) na inny (katody). Oprócz wiedzy na temat korozji galwanicznej, musimy również zrozumieć terminy techniczne, które się z nią wiążą.
oto wszystkie terminy techniczne, których będziemy używać podczas tego postu:
- anoda – materiał, który jest naładowany dodatnio, elektrony opuszczają ten materiał
- katoda – materiał, który jest naładowany ujemnie, elektrony wchodzą do tego materiału
- elektrolit – ciecz, która pomaga w procesie przenoszenia elektronów
- korozja/Korozja – zniszczyć lub osłabić metal stopniowo
Jak to działa
korozja galwaniczna występuje, gdy dwa materiały (anoda i katoda) stykają się ze sobą i elektrolitem. Elektrolity mogą być czynnikami środowiskowymi, takimi jak wilgotność lub woda deszczowa. Kiedy te czynniki wejdą w grę, transfer elektronów zacznie występować. W zależności od poziomu oporu w elektrolicie, transfer ten może nastąpić znacznie szybciej. Dlatego słona woda, elektrolit o bardzo niskiej rezystancji, jest częstym czynnikiem przy rozważaniu, jakiego produktu użyć. Z tego powodu niezwykle ważne jest rozważenie, jakiego materiału zamierzasz użyć w środowisku. Podczas pracy w środowisku morskim ze słoną wodą należy nawet wziąć pod uwagę rodzaj stali nierdzewnej, której używasz.
istnieje wiele rodzajów rdzy, które mogą wystąpić podczas procesu utleniania. Aby dowiedzieć się więcej na ich temat, przeczytaj ten wpis na blogu o trzech typach rdzy, które często występują.
nasz przykład
w dalszej części naszego postu, zamiast odnosić się do Anody i katody, będziemy używać przykładu aluminium (anoda) i stali nierdzewnej (katoda). Gdy aluminium i stal nierdzewna są używane w zespole razem, elektrony z aluminium zaczną przenosić się do stali nierdzewnej. Powoduje to osłabienie aluminium. To osłabione aluminium powoduje, że pogarsza się w znacznie szybszym tempie. Może to prowadzić do wydłużenia żywotności stali nierdzewnej. Uwaga: Aluminium, jeśli zostanie samo z elektrolitem, nadal w końcu straci elektrony, ale obecność stali nierdzewnej znacznie przyspieszy ten proces.
praktyka korozji galwanicznej jest w rzeczywistości powszechnie stosowana w powlekaniu w celu utworzenia warstwy ofiarnej na innym materiale. Stal ocynkowana i tlenek czarny są powszechnie stosowanymi przykładami.
wyjątki
każdy zespół jest sytuacyjny. Ponieważ metal opiera się na swoich czynnikach środowiskowych, aby korodować, i mogą być miejsca, w których można używać niektórych metali razem, nie widząc tych efektów. Jeśli środowisko jest bardzo suche, osłonięte od pogody i brudu, możesz spróbować użyć metali razem. Jednak w większości sytuacji środowisko nie jest kontrolowane temperaturą i wilgotnością, pojawi się rdza. Z tego powodu Albany County Fasteners zaleca, aby nigdy nie używać aluminium i stali nierdzewnej razem. Zalecamy również używanie wyłącznie metali dla maksymalnej trwałości. Stal nierdzewna ze stali nierdzewnej, aluminium z aluminium, mosiądz z mosiądzu. Mieszanie metali może wpływać na wytrzymałość aplikacji, żywotność elementów złącznych, korozję materiałów itp.
inna sytuacja, w której materiały te mogą być używane razem z niewielkim wpływem na zapobieganie rdzy, to sytuacja, w której obszar katody jest bardzo mały w porównaniu z obszarem anody. Na przykład, jeśli materiałem bazowym jest duży arkusz aluminium, użycie bardzo małych śrub ze stali nierdzewnej nie zmniejszy znacząco żywotności. I odwrotnie, jeśli użyjesz aluminium do przymocowania dużej blachy ze stali nierdzewnej, żywotność aluminium zostanie znacznie skrócona.
Albany County Fasteners zaleca stosowanie neoprenu EPDM lub podkładek łączących między łącznikami nierdzewnymi a materiałami aluminiowymi, neopren tworzy barierę między metalami, zapobiegając korozji.
czynniki środowiskowe w celu określenia
przy wyborze odpowiedniego materiału do instalacji należy wziąć pod uwagę wiele czynników.
| dlaczego to ma znaczenie | |
| czas kontaktu elektrolitu | im dłużej elektrolit ma kontakt z aluminium i stali nierdzewnej, tym bardziej prawdopodobne jest przeniesienie elektronów. |
| Rezystancja elektrolitu | im niższa rezystancja elektrolitu, tym łatwiejszy jest transfer elektronów. Przykład: słona woda ma bardzo niską odporność na elektrolit. |
| stojąca woda | woda, która siedzi i zajmuje bardzo dużo czasu, aby rozproszyć, może prowadzić do przedłużonej ekspozycji na elektrolity. |
| Brud | Brud (zwłaszcza Nie w bezpośrednim świetle słonecznym) może wchłonąć elektrolit i utrzymać go przez bardzo długi czas. Może to skutkować zwiększoną ekspozycją na zespół, jeśli nie jest utrzymywany w czystości. |
| Wilgotność/mgła | oba są czynnikami środowiskowymi, które prowadzą do zwiększenia ilości wody w powietrzu. Jeśli środowisko jest podatne na te czynniki, uważa się, że ekspozycja na elektrolity jest przedłużona |
| szczeliny | szczeliny zapewniają uchwyt na wilgoć (elektrolit), który może w końcu utrzymać go przy materiałach przez dłuższy czas. |
metale szlachetne
jeśli zdecydujesz, że musisz użyć dwóch różnych materiałów razem, zalecamy użycie anody jako materiału podstawowego i upewnienie się, że jest ona znacznie większa niż katody. Katodami można również nazwać metale szlachetne lub metale, które mają wysoką odporność na utlenianie (rdza). Poniżej zestawiliśmy listę metali szlachetnych:
- złoto
- Iryd
- rtęć
- OSM
- pallad
- Platyna
- Rod
- Ruten
- Srebro
od anody do katoda
aby jeszcze bardziej złagodzić skutki korozji galwanicznej, zaleca się stosowanie materiałów, które są mniej prawdopodobne, aby powodować przenoszenie elektronów, gdy są wystawione na siebie i elektrolit. Poniższa lista to lista materiałów. * Uwaga: im bliżej dwóch metali na tej liście, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że będą one cierpieć z powodu negatywnych skutków korozji galwanicznej.
- magnez
- stopy magnezu
- cynk
- Beryl
- stopy aluminium
- kadm
- stal miękka i węglowa, Żeliwo
- Stal chromowa (z mniej lub równym 6% chromu)
- aktywne stale nierdzewne (302, 310, 316, 410, 430)
- Brąz aluminiowy
- lut ołowiowo-cynowy
- Cyna
- Nikiel aktywny
- aktywny Inconel
- Mosiądz
- Brąz
- Miedź
- Brąz manganowy
- Brąz krzemowy
- stopy miedzi i niklu
- ołów
- Monel
- Lut Srebrny
- Pasywny Nikiel
- Pasywny Inconel
- Pasywna Stal Nierdzewna(302, 310, 316, 410, 430)
- Srebro
- Tytan
- Cyrkon
- Złoto
- Platyna
Jak Mogę Zatrzymać Korozję Galwaniczną?
istnieje kilka kroków, które możesz podjąć, jeśli musisz używać tych materiałów razem.
- Dodaj izolator między dwoma materiałami, aby nie łączyły się już. Bez tego połączenia transfer elektronów nie może nastąpić. Nakrętki są powszechnie stosowanym łącznikiem pomagającym oddzielać materiały, które mogą cierpieć na korozję galwaniczną.
- używaj materiałów o tym samym potencjale. Metale o tej samej odporności na korozję są zwykle w porządku używać razem.
- jeśli jesteś w sytuacji, w której tylko jeden z materiałów wejdzie w kontakt z elektrolitem, transfer elektronów nie nastąpi.
- jeśli na katodzie znajduje się powłoka, może ona zapobiec przenoszeniu poprzez zwiększoną odporność.
- rozważ swoje środowisko przed instalacją. Wybierz materiały, które będą działać dla Twojego środowiska.
- pomaluj lub pomaluj swój zespół (całkowicie), aby elektrolit nie miał kontaktu z materiałami
- użyj neoprenowego EPDM lub podkładek wiążących jako bariery między metalami.