Durante el tratamiento de la superficie de los perfiles de aluminio 6063, a veces es posible notar pequeñas manchas de corrosión de color gris oscuro, dispersas irregularmente, en la superficie del aluminio. Estas manchas tienen un aspecto completamente diferente a las causadas por el zinc y sólo aparecen de forma intermitente durante el proceso de producción del perfil de aluminio. Algunas personas piensan que la causa podría ser que el operador no siguió el procedimiento correcto de tratamiento de la superficie, que hay algunos iones de impurezas dañinos en el baño o que la calidad del material es mala con demasiadas inclusiones.
1. Análisis de las causas de las manchas de corrosión
Basándonos en años de experiencia en producción y examinando varios parámetros del proceso en la producción de perfiles de aleación de aluminio, así como en el seguimiento de cómo los operadores siguen los procedimientos, creemos que las principales razones de la aparición de estas manchas de corrosión de color gris oscuro son las siguientes:
(1) A veces, debido a ciertas razones, las proporciones añadidas de magnesio y silicio durante el proceso de fundición no se ajustan adecuadamente, lo que hace que la proporción ω(Mg)/ω(Si) caiga entre 1,0 y 1,3, que es mucho menor que la proporción óptima de 1,73 (generalmente controlada entre 1,3 y 1,5). De esta forma, aunque los contenidos de magnesio y silicio están dentro de los rangos especificados (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), todavía queda algo de exceso de silicio. Aparte de una pequeña cantidad que existe en forma libre, este exceso de silicio también formará compuestos ternarios en la aleación de aluminio. Cuando ω(Si) < ω(Fe), se forma más fase (Al12Fe3Si), que es un compuesto frágil. Cuando ω(Si) > ω(Fe), se forma más fase (Al9Fe2Si2), que es un compuesto aún más frágil en forma de aguja-. Su efecto nocivo es mayor que el de la fase y, a menudo, hace que la aleación sea propensa a agrietarse a lo largo de ella. Estas fases de impurezas insolubles o fases de impurezas libres tienden a acumularse en los límites de los granos, debilitando la resistencia y tenacidad de los límites [1-3], convirtiéndose en el punto más débil con la peor resistencia a la corrosión, donde la corrosión comienza primero.
(2) Durante la fundición, incluso si la proporción de adición de magnesio y silicio está dentro del rango estándar, a veces debido a una agitación desigual o insuficiente, la distribución del silicio en la masa fundida se vuelve desigual, creando zonas locales ricas y pobres. Dado que el silicio tiene una solubilidad muy baja en el aluminio (1,65% a una temperatura eutéctica de 577 grados y sólo 0,05% a temperatura ambiente), después de la fundición la composición se vuelve desigual. Esto afecta directamente a los perfiles de aluminio industriales. Cuando existe una pequeña cantidad de silicio libre en la matriz de aluminio, no sólo reduce la resistencia a la corrosión de la aleación sino que también engrosa los granos de la aleación [4].
(3) Durante la extrusión, el control de diversos parámetros del proceso, como una temperatura de precalentamiento excesivamente alta de la palanquilla, la velocidad de extrusión del metal, la resistencia del enfriamiento del aire durante la extrusión y una temperatura de envejecimiento o tiempo de retención inadecuados, pueden causar fácilmente la segregación del silicio y el silicio libre, evitando que el magnesio y el silicio formen completamente la fase Mg2Si y dejen algo de silicio libre.
2. Corrosión durante el proceso de tratamiento superficial.
Cuando los perfiles de aleación de aluminio 6003 con mucho silicio libre y en exceso se someten a un tratamiento superficial, se pueden observar los siguientes fenómenos: Cuando los perfiles se colocan en un baño ácido (15% –20% de ácido sulfúrico), se pueden ver claramente muchas burbujas pequeñas en la superficie. A medida que pasa el tiempo y aumenta la temperatura del baño, la reacción se acelera, lo que indica que ha comenzado la corrosión electroquímica galvánica. En este punto, si sacas los perfiles de la bañera y los inspeccionas, notarás muchas manchas en la superficie que son de un color diferente al de la superficie normal. Durante tratamientos posteriores como grabado alcalino, pulido de neutralización ácida y anodizado sulfúrico, estas manchas de corrosión de color gris oscuro se vuelven aún más notorias.
La corrosión causada por el zinc se ve diferente a la causada por el silicio. Las manchas de corrosión inducida por zinc-parecen copos de nieve y se extienden hacia afuera a lo largo de los límites de los granos y forman hoyos de cierta profundidad. Por el contrario, las manchas de corrosión inducidas por el silicio- aparecen como inclusiones de color gris oscuro, no se extienden hacia afuera a lo largo de los límites de los granos y no se sienten profundas. A medida que avanza el tratamiento, van apareciendo más y más manchas de este tipo hasta que la reacción finaliza por completo. Estas manchas de color gris oscuro básicamente se pueden eliminar o reducir ampliando el tiempo de corrosión o realizando un tratamiento de eliminación de película.
3. Medidas preventivas
La corrosión de los perfiles de aleación de aluminio 6063 causada por el silicio se puede prevenir y controlar por completo. Siempre que las materias primas entrantes y la composición de la aleación se controlen eficazmente para garantizar que la proporción de magnesio-a-silicio esté entre 1,3 y 1,7, y los parámetros de cada proceso (como fusión, agitación, temperatura del agua de refrigeración de la fundición, temperatura de precalentamiento de la palanquilla, resistencia al enfriamiento por aire y enfriamiento por extrusión, temperatura y tiempo de envejecimiento, etc.) estén estrictamente controlados, se puede evitar la segregación de silicio y el silicio libre, y el silicio y el magnesio pueden formar Mg2Si beneficioso. fases de fortalecimiento tanto como sea posible.
Si nota este tipo de mancha de corrosión del silicio, debe tener mucho cuidado durante el tratamiento de la superficie. Al desengrasar, intente utilizar una solución débilmente alcalina. Si eso no es posible, mantenga el tiempo de remojo en una solución desengrasante ácida lo más corto posible (los perfiles de aleación de aluminio de buena-calidad pueden soportar de 20 a 30 minutos en una solución desengrasante ácida, pero los problemáticos solo deben dejarse durante 1 a 3 minutos). Además, el agua de enjuague posterior debe tener un pH más alto (pH > 4, y controlar el contenido de Cl-). Durante la corrosión alcalina, intente extender el tiempo de corrosión. Al neutralizar e iluminar, utilice una solución iluminadora de ácido nítrico. Para anodizar con ácido sulfúrico, comience la electrólisis lo antes posible. De esta manera, las manchas de corrosión de color gris oscuro causadas por el silicio no serán muy perceptibles y podrán cumplir con los requisitos de uso.
