Ще реагира ли неръждаемата стомана с алуминия?
Комбинирането на неръждаема стомана и алуминий може да изглежда безобидно, но реакцията между тях може с течение на времето да доведе до тиха корозия на конструкциите.
Да, неръждаемата стомана може да реагира с алуминия чрез галванична корозия, когато влагата създава електрически път между тях.
Тази реакция не се случва мигновено. Но веднъж започнала, е трудно да бъде спряна. Нека разгледаме как да я предотвратим с интелигентен дизайн и материали.
Защо контактът между тези метали води до корозия?
На пръв поглед и двата метала изглеждат здрави и издръжливи. Но химията разказва друга история.
Контактът между неръждаема стомана и алуминий предизвиква корозия, тъй като те имат различни електрохимични потенциали, което предизвиква галванична реакция в присъствието на електролит.
Галванична корозия възниква, когато два различни метала се допират и са свързани чрез електролит, като например вода. В тази двойка, алуминият става анод (то се разяжда) и неръждаемата стомана действа като катод (остава непокътнат).
Това се дължи на позициите им в галваничната поредица. Колкото по-далеч са два метала един от друг в тази таблица, толкова по-интензивна е реакцията.
Снимка на галваничната серия (в морска вода)
| Метал | Позиция в серията | Риск от корозия (когато се комбинира с неръждаема стомана) |
|---|---|---|
| Магнезий | Много аноден | Много висока |
| Алуминий | Аноден | Висока |
| Цинк | По-малко аноден | Среден |
| Неръждаема стомана | Катоден | Няма |
Електролитът действа като мост. Без влага този кръг не може да се затвори. Но след като бъде изложен на вода, особено солена вода, корозията се ускорява бързо.
Галваничната корозия възниква само когато два метала се допират и има влага.Истински
За да възникне галванична корозия, са необходими както електрически контакт, така и електролит.
Алуминият ще корозира неръждаемата стомана, ако бъде оставен на открито.Фалшив
Алуминият е анодът в двойката; той се корозира, докато неръждаемата стомана остава защитена.
Могат ли различни метали да се допират на открито?
Изкушаващо е просто да се присъедините към тях и да забравите. Но това често води до скъпи щети по-късно.
Да, различни метали могат да се допират в открити среди, но само ако са подходящо изолирани или покрити, за да се предотврати галванична корозия.
Външните условия са идеални за галванична корозия: дъжд, роса, кондензация и замърсяване. Дори влажността може да създаде лек електролитен слой.
Все пак, много дизайни за външно ползване използват алуминий и неръждаема стомана заедно. Ключът е да предотвратяване на директен контакт и прекъсне електрическия път.
Методи за защита на открито
| Стратегия | Как помага |
|---|---|
| Пластмасови или гумени дистанционни елементи | Прекъсва електрическата верига |
| Диелектрични покрития | Спира потока на електрони |
| Отвори за отводняване | Предотвратява натрупването на вода |
| Стратегически дизайн | Минимизира контактните зони |
Също така, избягвайте задържането на влага в фугите. Използвайте наклонени повърхности, вентилация или уплътнения, които изсъхват бързо. Когато металът трябва да бъде изложен, добавете защитно покритие или редовен график за проверка.
Алуминият и неръждаемата стомана могат да се съединяват на открито, ако се използват изолационни материали.Истински
Изолационните материали предотвратяват електрическата връзка, която причинява галванична корозия.
Външната влажност не е достатъчна, за да започне корозия между различни метали.Фалшив
Дори леката влага може да действа като електролит, особено в замърсен или солен въздух.
Каква роля играе влагата в тяхната реакция?
Влагата може да изглежда безвредна, но за съединенията от смесени метали тя играе важна роля в разрушаването им.
Влагата действа като електролит при галваничната корозия, като позволява потока на електрони между алуминия и неръждаемата стомана.
Чистата вода е слаб проводник. Но в реалния свят водата често съдържа соли, прах, киселини или промишлени замърсители. Те увеличават нейната проводимост, превръщайки я в мощен електролит.
Без влага алуминият и неръждаемата стомана могат да се допират без никакъв проблем. Но в момента, в който се появи вода – дори и само под формата на конденз – започва електрохимична реакция.
Източници на влага, които предизвикват галванична корозия
| Източник: | Често срещано в тези настройки |
|---|---|
| Дъжд или сняг | Външно обзавеждане, строителство, огради |
| Кондензация | HVAC, хладилни агрегати |
| Солен спрей | Крайбрежни сгради, лодки, яхтени пристанища |
| Индустриална мъгла | Фабрики, химически зони |
Ако влагата е неизбежна, трябва да прекъснете веригата. Това означава покрития, изолационни шайби или изолационни материали.
Без влага галваничната корозия не може да възникне, дори ако металите се допират.Истински
За да се осъществи корозия, е необходим електролит, който да затвори веригата.
Всякакъв вид вода, дори дестилирана, незабавно предизвиква галванична корозия.Фалшив
Чистата дестилирана вода има много ниска проводимост и не е достатъчна, за да предизвика бърза корозия.
Как да проектираме конструкции, за да избегнем метални реакции?
Лошият дизайн води до бърза повреда. Но интелигентните дизайни позволяват алуминият и неръждаемата стомана да съжителстват безопасно.
За да се избегнат метални реакции, проектирайте конструкциите така, че различни метали да не се допират, да остават сухи или да са разделени с непроводящи материали.
Започнете с разбиране на околната среда. Влажна ли е, крайбрежна или изложена на химикали? Ако е така, проектирайте с оглед на дренажа и вентилацията.
След това изберете съвместими крепежни елементи и дърводелски изделия. Или ги изолирайте напълно. Също така, минимизирайте изложената повърхност на алуминия в сравнение с неръждаемата стомана – това намалява скоростта на корозия.
Съвети за проектиране за избягване на галванични реакции
| Характеристика на дизайна | Полза |
|---|---|
| Наклонени повърхности | Предотвратява застоялата вода |
| Запечатани фуги | Спира проникването на вода |
| Покрити крепежни елементи | Добавя допълнителна защита |
| Найлонови шайби и втулки | Физически отделени метали |
| Планови инспекции | Открийте проблемите навреме, преди корозията да се разпространи |
Не забравяйте покритието! Един прост слой боя, ако е добре нанесен, може да удвои живота на конструкция от смесени метали.
Проектирането с наклонени повърхности и подходящо отводняване намалява риска от галванична корозия.Истински
Предотвратяването на влагата предотвратява образуването на електролит, като спира реакцията.
Използването на по-големи алуминиеви повърхности в близост до малки части от неръждаема стомана намалява риска от корозия.Фалшив
По-големите анодни области с малки катодни области влошават корозията, като фокусират тока върху алуминия.
Заключение
Неръждаемата стомана и алуминият могат да реагират при съединяване, особено на открито. Но тази корозия може да бъде избегната чрез прекъсване на електрическия път, добавяне на покрития и използване на интелигентен дизайн. С добро планиране можете безопасно да използвате и двата метала в една конструкция.
