Language
Country/Area
No result found
Khả năng chống ăn mòn của hợp kim nhôm-magiê: Tại sao chúng tồn tại được lâu như vậy trong đại dương?
Trong ngành công nghiệp ngày nay, hợp kim nhôm-magiê được sử dụng rộng rãi trong những môi trường khắc nghiệt như đại dương do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và trọng lượng tương đối nhẹ. Khả năng chống ăn mòn của các hợp kim này không chỉ giúp chúng chịu được sự xói mòn của đại dương mà còn duy trì được sự ổn định khi sử dụng lâu dài. Hợp kim nhôm-magiê tồn tại như thế nào trong môi trường khắc nghiệt này? Bài viết này sẽ đi sâu vào tính chất, ứng dụng và khả năng chống ăn mòn của hợp kim nhôm-magiê.
Hợp kim nhôm-magiê (AlMg) chủ yếu bao gồm nhôm và nguyên tố hợp kim chính là magiê. Đây là hợp kim tự nhiên có độ bền trung bình với đặc tính hàn tốt.
Thành phần và đặc điểm của hợp kim nhôm-magiê
Hợp kim nhôm-magiê thuộc nhóm 5000 và vì chứa tới 5% magiê nên chúng đóng vai trò quan trọng trong nhiều vật liệu kết cấu. Thành phần của các hợp kim này khiến chúng khó gia cường bằng xử lý nhiệt và độ bền của chúng thường được tăng lên bằng cách gia công nguội như cuộn và rèn. Đồng thời, hàm lượng nhôm trong hợp kim nhôm-magiê mang lại cho hợp kim này độ dẻo tốt, trong khi magiê giúp cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn.Hợp kim nhôm-magiê được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm đóng tàu, thiết bị hóa chất, đường ống, công nghệ làm lạnh và ô tô.
Chìa khóa để chống ăn mòn
Khả năng chống ăn mòn của hợp kim nhôm-magiê phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thành phần hóa học và cấu trúc của hợp kim. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hành vi ăn mòn của hợp kim nhôm-magiê có liên quan chặt chẽ đến độ hòa tan của magiê trong tinh thể pha α. Khi hàm lượng magiê nhỏ hơn 3%, khả năng chống ăn mòn của hợp kim thường được đảm bảo hiệu quả. Tuy nhiên, khi hàm lượng magiê tăng lên, việc xử lý nhiệt thích hợp trở nên quan trọng để đảm bảo pha β không hình thành lớp màng liên tục ở ranh giới hạt. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hành vi của hợp kim trong môi trường ăn mòn.Nếu pha β tạo thành lớp màng liên tục, hợp kim nhôm-magiê có thể bị ăn mòn khe hở trong môi trường khắc nghiệt, làm giảm độ bền của hợp kim.
Xử lý và ứng dụng
Trong các ứng dụng thực tế, hợp kim nhôm-magiê khó gia công bằng phương pháp đùn vì việc thay đổi đặc tính quá nhiều có thể ảnh hưởng đến độ bền của chúng. Các phương pháp xử lý phổ biến bao gồm cán, rèn, v.v., giúp duy trì độ bền của hợp kim. Do có độ bền cao và tính chất hàn tốt, các hợp kim này được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật hàng không vũ trụ. Scandium (Sc) và zirconium (Zr) thường được thêm vào để cải thiện hiệu suất hàn và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của công nghệ hàng không vũ trụ.Hình thành cấu trúc chống ăn mòn
Khả năng chống ăn mòn của hợp kim nhôm-magiê không chỉ phụ thuộc vào thành phần hóa học của chúng mà còn bị ảnh hưởng bởi cấu trúc tinh thể của hợp kim. Khi nhiệt độ giảm, độ hòa tan của magie trong nhôm dần dần giảm xuống thấp hơn nhiều so với mức ở nhiệt độ cao, điều này làm cho tính chất của hợp kim nhôm-magiê trở nên ổn định hơn ở nhiệt độ thấp hơn. Những thay đổi về cấu trúc này cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn sau thời gian xử lý nhiệt kéo dài.Sau khi xử lý nhiệt thích hợp, ranh giới hạt trong hợp kim sẽ biến đổi và cuối cùng hình thành cấu trúc hạt đồng nhất, do đó cải thiện khả năng chống ăn mòn.
