Deniz Suyu Neden Alüminyum Üzerinde Serttir?
Deniz suyu, klorür iyonlarını, oksijeni, biyolojik kirlenmeyi ve sıcaklık değişimlerini bir araya getirdiği için metaller için en aşındırıcı doğal ortamlardan biridir. Alüminyum hayatta kalır çünkü yüzey oksit filmi kendi kendini-onarır, ancak koruyucu davranış büyük ölçüde alaşım kimyasına bağlıdır. 2xxx ve 7xxx aileleri gibi bakır- içeren alaşımlar, bakırın alüminyum matrisle mikro-galvanik hücreler oluşturması nedeniyle klorür çözeltilerinde hızlandırılmış saldırılara maruz kalır. 5xxx alüminyum-magnezyum ailesi bu sorunu ortadan kaldırır, bu nedenle deniz inşaatında hakimdir. 5xxx ailesinde, magnezyum içeriği, temper ve tane sınırı çökelmesinin kontrolü, alaşımın onlarca yıllık hizmet süresi boyunca çukurlaşmaya, tanecikler arası korozyona ve stres-korozyon çatlamasına karşı ne kadar iyi direnç gösterdiğini belirler.
5083-H116: Kalıcı Daldırma İçin Kriter
5083 yaklaşık %4,0-4,9 oranında magnezyum içerir ve en güçlü yaygın deniz alaşımıdır. H116 temperi özellikle denizcilik ve diğer aşındırıcı hizmetler için tasarlanmıştır: kontrollü çalışması ve termal geçmişi, beta fazının sürekli tanecik-sınır çökelmesini önler ve bu durum aşırı eskimiş 5xxx alaşımlarını tanecikler arası saldırıya duyarlı hale getirebilir. ASTM B117'ye göre tuz{20}}püskürtme testinde, 5083-H116 genellikle kaplama olmadan 1.000 saati aşar ve ılıman deniz suyundaki korozyon oranı düşüktür, yaklaşık 0,015 mm/yıl. Klas kuruluşlarının gemi gövdeleri ve açık deniz platformları için 5083-H116'yı kabul etmesinin ve deniz suyunda onlarca yıl hizmet ömrü sunmasının nedeni budur. 5052'ye göre daha yüksek maliyeti, daha uzun, bakım gerektirmeyen ömrüyle haklı çıkar.
5052-H32: Uygun Maliyetli Orta Düzeyde Denizcilik Hizmeti
5052 yaklaşık %2,2-2,8 oranında magnezyum içerir ve kalıcı olarak suya batırılmayan kıyı yapıları ve tekneler için yeterli korozyon koruması sağlar. Ilıman deniz suyundaki korozyon oranı kabaca 0,025 mm/yıl olup, 5083'ten daha yüksektir ancak yine de birçok uygulama için kabul edilebilir düzeydedir. H32 temperi, iyi bir güç ve şekillendirilebilirlik dengesi sağlar; balıkçı tekneleri ve küçük teknelerin karmaşık gövde şekillerine uygundur. 5052, maliyeti 5083'ten azdır ve şekillendirilmesi daha kolaydır, bu da onu 15-20 yıllık tasarım ömrüne sahip rıhtımlar, kıyı kaplamaları ve gemiler için ekonomik bir seçim haline getirir. Kaynaklı yapılar için 5052 kolayca kaynak yapılır, ancak aynı ısı girişi kontrolleri korozyon performansını korumak için de geçerlidir.
6061-T6 ve Deniz Suyunda 7xxx Sınırları
6061-T6 teknelerde sıklıkla kullanılır, ancak kalıcı olarak deniz suyuna batırılmaya yönelik değildir. Yaklaşık %0,15-0,4 oranındaki bakır içeriği, klorür çözeltilerinde mikro-galvanik hücreler oluşturur ve tanecikler arası korozyon, 5xxx alaşımlarına göre birkaç kat daha hızlı yayılabilir. Eloksal kaplama, sıçrama bölgelerindeki çukurlaşmayı geciktirir ancak ortadan kaldırmaz ve stres-korozyon çatlaması, yüksek stresli parçalar için deniz atmosferlerinde bir risk oluşturur. Pratik kural 6061'i direkler, korkuluklar ve iç donanımlar gibi su üstü bileşenlerle sınırlamaktır. 7xxx alaşımları daha yüksek dayanıma sahiptir ancak korozyon direnci daha düşüktür ve deniz uygulamalarında yalnızca kaplama, kaplama ve dikkatli katodik korumayla birlikte, genellikle ticari teknelerden ziyade denizcilik ve havacılık bağlamlarında kullanılır.
Kaynaklı Bağlantı Performansı
Kaynak, 5xxx alaşımlarının mikro yapısını değiştirir ve kontrol edilmediği takdirde korozyon direncini etkileyebilir. ER5356 gibi uyumlu alüminyum-magnezyum dolgu maddesinin kullanılması, kaynaktaki ana metalin korozyon performansının yüksek bir kısmını korur. Isıdan-etkilenen bölge, ısı girişi sınırlandırılmadığı ve belirtildiği yerde gerilim giderme uygulanmadığı sürece daha yüksek çukurlaşma oranları gösterebilir. Çift-taraflı kaynaklar, bindirme bağlantılarındaki çatlak korozyonunu önler ve kaynak sonrası-temizlik, galvanik saldırıyı başlatabilecek akı ve oksit kalıntılarını ortadan kaldırmalıdır. Uygun prosedürle, kaynaklı 5083 ve 5086 yapılar gelgit ve sıçrama bölgelerinde uzun süre hizmet verebilir; bu nedenle denizcilik imalatı için sınıflandırma kuruluşları tarafından onaylanmış kaynak prosedürü spesifikasyonları gereklidir.
Doğru Deniz Alaşımını Seçmek
Maruziyetle başlayın: kalıcı daldırma, sıçrama bölgesi veya atmosferik kıyı hizmeti. Kalıcı daldırma ve birincil yapı için, projenin gerektirdiği yerde DNV veya ABS gibi sertifikalarla birlikte 5083-H116 veya H321'i belirtin. Orta düzeyde görev ve maliyete-hassas yapılar için 5052-H32 yeterlidir. Dayanıklılık ve eloksalın istendiği su üstü bağlantı elemanları için 6061-T6 korumayla çalışır. Yanlış temper alaşımın korozyon direncini ortadan kaldırabileceğinden, temperi her zaman dikkatlice belirtin, bileşimi fabrika sertifikasında doğrulayın ve onaylanmış kaynak prosedürlerini izleyin. Bir deniz alüminyum yapısının ömrünü tek başına alaşım değil, doğru alaşım, temper ve üretim birlikte belirler.
SSS
Hangi alüminyum alaşımı deniz suyunda en iyi korozyon direncine sahiptir?
5083-H116, yapısal hizmet için mukavemet ve deniz suyu korozyon direncinin en iyi kombinasyonu olarak kabul edilir ve 5086-H32 de hemen arkasından gelir. Mukavemetin daha az önemli olduğu durumlarda maksimum korozyon direnci için 5052, daha düşük maliyetle de çok iyi performans gösterir.
Kalıcı deniz suyuna daldırma için 6061 neden önerilmez?
6061, klorür çözeltilerindeki alüminyum matrisiyle mikro-galvanik hücreler oluşturan ve taneler arası korozyonu hızlandıran bakır içerir. Su üstü-deniz kullanımı için mükemmeldir ancak sıçrama-bölgesi bakımı için kaplamalarla veya anotlamayla korunmalıdır.
Eloksallama alüminyumu deniz suyunda korur mu?
Eloksal, sıçrama bölgelerinde ve deniz atmosferlerinde korozyonu önemli ölçüde geciktiren sert, koruyucu bir katman sağlar, ancak tam bir bariyer değildir. Çizikler ve kenarlar ana metali açığa çıkarabilir, dolayısıyla kalıcı daldırma için alaşım seçimi ve tasarım herhangi bir yüzey işleminden daha önemlidir.
5083'ü kaynaklamak için hangi dolgu metali kullanılmalıdır?
ER5356 gibi alüminyum-magnezyum dolgu maddesi standart seçimdir ve ana metalin mukavemetinin ve korozyon direncinin yüksek bir kısmını korur. Isı girişi kontrolü de dahil olmak üzere kaynak prosedürü denizcilik hizmetine uygun olmalıdır.
5083, denizcilik hizmetinin yanı sıra kriyojenik tanklar için de kullanılabilir mi?
Evet. 5083 çok düşük sıcaklıklarda sağlam kalır ve sıvılaştırılmış gaz tanklarında yaygın olarak kullanılır ve korozyon direnci denizcilik ve kimya hizmetlerine uygundur. Çok yönlü, yüksek-performanslı alüminyum alaşımlarından biridir.