galvanisk korrosion
kombinationen av aluminium och rostfritt stål orsakar galvanisk korrosion. För att förstå varför du inte ska använda rostfritt stål och aluminium tillsammans måste vi först förstå hur galvanisk korrosion fungerar. Galvanisk korrosion är överföringen av elektroner från ett material (anod) till en annan (katod). Förutom att veta vad galvanisk korrosion är, måste vi också förstå de tekniska termerna som följer med det.
här är alla tekniska termer vi kommer att använda under det här inlägget:
- anod – material som är positivt laddat, elektroner lämnar detta material
- katod – material som är negativt laddat, elektroner kommer in i detta material
- elektrolyt – vätska som hjälper till med elektronöverföring
- korrosion/korroderar – förstör eller försvagar metall gradvis
hur det fungerar
galvanisk korrosion uppstår när två material (en anod och en katod) kommer i kontakt med varandra och en elektrolyt. Elektrolyter kan vara miljöfaktorer som fuktighet eller regnvatten. När dessa faktorer spelar in kommer elektronöverföring att börja inträffa. Beroende på resistansnivån i en elektrolyt kan denna överföring ske mycket snabbare. Det är därför saltvatten, en elektrolyt med mycket låg resistans, är en vanlig faktor när man överväger vilken produkt som ska användas. På grund av detta är det oerhört viktigt att överväga vilket material du ska använda i en miljö. När du arbetar med en marin saltvattenmiljö måste du till och med överväga vilken typ av rostfritt stål du använder.
det finns flera typer av rost som kan uppstå under oxidationsprocessen. För att ta reda på mer om dem, läs det här blogginlägget om tre typer av rost som ofta förekommer.
vårt exempel
för resten av vårt inlägg, istället för att hänvisa till anod och katod, kommer vi att använda exemplet aluminium (anod) och rostfritt stål (katod). När aluminium och rostfritt stål används i en montering tillsammans börjar elektronerna från aluminiumet överföras till rostfritt stål. Detta resulterar i aluminiumförsvagning. Detta försvagade aluminium gör att det försämras i mycket snabbare takt. Detta kan leda till en längre livslängd för rostfritt stål. Obs: Aluminium, om det lämnas på egen hand med elektrolyten, kommer fortfarande att förlora sina elektroner så småningom, men att ha rostfritt stål närvarande kommer att påskynda denna process avsevärt.
galvanisk korrosionspraxis används faktiskt ofta i plätering för att skapa ett offerlager ovanpå ett annat material. Zinkpläterat stål och svart oxid är vanliga exempel.
undantag
varje montering är situationell. Eftersom metall är beroende av dess miljöfaktorer för att korrodera, och det kan finnas platser där du kan använda vissa metaller tillsammans utan att se dessa effekter. Om miljön är mycket torr, skyddad från väder och smuts kan du försöka använda metaller tillsammans. Men i de flesta situationer är miljön inte temperatur och fuktighet kontrollerad, rost kommer att uppstå. På grund av detta rekommenderar Albany County Fasteners att aldrig använda aluminium och rostfritt stål tillsammans. Vi rekommenderar också att du använder metaller uteslutande för maximal livslängd. Rostfritt med rostfritt, aluminium med aluminium, mässing med mässing. Blandningsmetaller kan påverka applikationens styrka, fästarnas livslängd, materialets korrosion etc.
den andra situationen där dessa material kan användas tillsammans med liten inverkan på rostförebyggande är om katodområdet är mycket litet jämfört med anodområdet. Till exempel, om basmaterialet är ett stort aluminiumplåt, kommer det inte att dramatiskt minska livslängden med mycket små Rostfria skruvar. Omvänt, om du använder aluminium för att fästa ett stort ark av rostfritt stål, kommer aluminiumlivet att förkortas dramatiskt.
Albany County Fasteners rekommenderar användning av neopren EPDM eller bindningsbrickor mellan rostfria fästelement och aluminiummaterial, neopren bildar en barriär mellan metallerna och förhindrar korrosion.
miljöfaktorer för att bestämma
många faktorer måste beaktas när du väljer rätt material för din installation.
| faktor | varför det betyder något |
| varaktighet för elektrolytkontakt | ju längre en elektrolyt är i kontakt med aluminium och rostfritt stål, desto mer sannolikt är det att det sker en överföring av elektroner. |
| Elektrolytmotstånd | ju lägre elektrolytmotstånd desto lättare är det för elektronöverföring att ske. Ex: saltvatten har en mycket låg elektrolytbeständighet. |
| stillastående vatten | vatten som sitter och tar mycket lång tid att spridas kan leda till förlängd exponering för elektrolyter. |
| Smuts | Smuts (speciellt inte i direkt solljus) kan absorbera en elektrolyt och hålla den under mycket långa perioder. Detta kan leda till ökad exponering för enheten om den inte hålls ren. |
| Fuktighet / dimma | båda är miljöfaktorer som leder till ökat vatten i luften. Om miljön är benägen för dessa faktorer anses exponeringen för elektrolyter förlängas |
| sprickor | sprickor ger en fångst för fukt (elektrolyt) som kan sluta hålla den mot materialen under en längre tid. |
ädelmetaller
om du bestämmer dig för att använda två olika material tillsammans rekommenderar vi att du använder en anod som basmaterial och ser till att den är betydligt större än katoderna. Katoder kan också kallas ädelmetaller eller metaller som har hög motståndskraft mot oxidation (rost). Vi har sammanställt en lista över ädelmetaller nedan:
- guld
- Iridium
- kvicksilver
- Osmium
- Palladium
- platina
- rodium
- rutenium
- Silver
från anod till katod
för att mildra effekterna av galvanisk korrosion ytterligare, Rekommenderas att använda material som är mindre benägna att orsaka elektronöverföring när de utsätts för varandra och en elektrolyt. Följande lista är en lista över material. * Obs: ju närmare de två metallerna på denna lista, desto mindre sannolikt kommer de att drabbas av de negativa effekterna av galvanisk korrosion.
- Magnesium
- magnesiumlegeringar
- zink
- Beryllium
- aluminiumlegeringar
- kadmium
- mjukt och kolstål, gjutjärn
- Kromstål (med mindre än eller lika med 6% krom)
- aktiva rostfria stål (302, 310, 316, 410, 430)
- aluminiumbrons
- Blytennlödd
- tenn
- aktiv Nickel
- aktiv Inconel
- mässing
- Brons
- koppar
- Manganbrons
- Kiselbrons
- koppar-nickellegeringar
- bly
- Monel
- Silverlödd
- Passivt Nickel
- Passivt Inconel
- Passivt Rostfritt Stål (302, 310, 316, 410, 430)
- Silver
- Titan
- Zirkonium
- Guld
- Platina
Hur Kan Jag Stoppa Galvanisk Korrosion?
det finns några steg du kan ta om du måste använda dessa material tillsammans.
- Lägg till en isolator mellan de två materialen så att de inte längre ansluter. Utan den anslutningen kan överföringen av elektroner inte ske. Brunnmuttrar är ett vanligt fästelement för att hjälpa till att separera material som kan drabbas av galvanisk korrosion.
- använd material med samma potential. Metaller med samma korrosionsbeständighet är vanligtvis ok att använda tillsammans.
- om du befinner dig i en situation där endast ett av materialen kommer i kontakt med en elektrolyt kommer överföring av elektroner inte att ske.
- om det finns en beläggning på katoden kan det förhindra överföringen genom ökat motstånd.
- Tänk på din miljö innan du installerar. Välj material som fungerar för din miljö.
- Täck eller måla din montering (helt) så att elektrolyten inte kan komma i kontakt med materialen
- använd neopren EPDM eller bindningsbrickor som en barriär mellan metallerna.