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La resistenza alla corrosione delle leghe di alluminio e magnesio: perché sopravvivono così a lungo nell'oceano?
Nel mondo industriale di oggi, le leghe di alluminio-magnesio sono ampiamente utilizzate in ambienti difficili come l'oceano grazie alla loro eccellente resistenza alla corrosione e alle proprietà relativamente leggere. La resistenza alla corrosione di queste leghe consente loro non solo di resistere agli attacchi nell'oceano, ma anche di rimanere stabili durante l'uso a lungo termine. Come sopravvivono le leghe di alluminio-magnesio a questi ambienti difficili? Questo articolo esaminerà in modo approfondito le proprietà, le applicazioni e la resistenza alla corrosione delle leghe di alluminio-magnesio.
La lega di alluminio-magnesio (AlMg) è composta principalmente da alluminio e dal magnesio, il suo principale elemento legante. È una lega naturale di media resistenza con buone proprietà di saldatura.
La composizione e le caratteristiche della lega di alluminio-magnesio
Le leghe di alluminio-magnesio appartengono alla serie 5000 e contengono fino al 5% di magnesio, quindi svolgono un ruolo importante in molti materiali strutturali. La composizione di queste leghe le rende difficili da rinforzare mediante trattamento termico e la resistenza viene solitamente aumentata mediante lavorazioni a freddo come crimpatura e forgiatura. Allo stesso tempo, la componente di alluminio delle leghe di alluminio-magnesio conferisce loro una buona duttilità, mentre il magnesio migliora ulteriormente la resistenza alla corrosione.Le leghe di alluminio-magnesio sono ampiamente utilizzate in molti campi come la costruzione navale, le apparecchiature chimiche, le condutture, la tecnologia di refrigerazione e le automobili.
La chiave per la resistenza alla corrosione
La resistenza alla corrosione delle leghe di alluminio-magnesio dipende da diversi fattori, tra cui la composizione chimica e la struttura della lega. La ricerca mostra che il comportamento alla corrosione delle leghe di alluminio-magnesio è strettamente correlato alla solubilità del magnesio nei cristalli della fase α. Quando il contenuto di magnesio è inferiore al 3%, la resistenza alla corrosione della lega è solitamente efficacemente garantita. Tuttavia, con l’aumento del contenuto di magnesio, un trattamento termico appropriato diventa fondamentale per garantire che la fase beta non formi una pellicola continua ai bordi dei grani. Ciò influisce direttamente sul comportamento della lega in ambienti corrosivi.Se la fase β forma una pellicola continua, la lega di alluminio-magnesio potrebbe subire corrosione interstiziale in ambienti difficili, riducendone la durata.
Elaborazione e applicazione
Nelle applicazioni pratiche, le leghe di alluminio-magnesio sono difficili da lavorare mediante estrusione perché cambiare troppo le caratteristiche può influenzarne la resistenza. I metodi di lavorazione comuni sono la laminazione, la forgiatura, ecc., che aiutano a mantenere la resistenza della lega. Grazie alla loro elevata resistenza e alle buone proprietà di saldatura, queste leghe sono ampiamente utilizzate nell'ingegneria aerospaziale. Lo scandio (Sc) e lo zirconio (Zr) vengono spesso aggiunti per migliorare ulteriormente le proprietà di saldatura e soddisfare i severi requisiti della tecnologia aerospaziale.Formazione di struttura anticorrosione
La resistenza alla corrosione delle leghe di alluminio-magnesio non dipende solo dalla sua composizione chimica, ma è influenzata anche dalla struttura cristallina della lega. Man mano che la temperatura diminuisce, la solubilità del magnesio nell'alluminio diventa gradualmente molto inferiore rispetto alle alte temperature, il che rende le proprietà delle leghe di alluminio-magnesio più stabili a temperature più basse. Questi cambiamenti strutturali migliorano significativamente la resistenza alla corrosione dopo un trattamento termico prolungato.Dopo un adeguato trattamento termico, i bordi dei grani nella lega si trasformeranno e alla fine formeranno una struttura particellare uniforme, migliorando così la resistenza alla corrosione.
