ładowanie zawartości
EN

Stal do kontaktu z ciekłym aluminium

22-03-2021

Proszę o informacje, która stal nadaje się do kontaktu z ciekłym aluminium.

 

Ciekłe aluminium należy uznać za agresywne dla stali nierdzewnych, które charakteryzują się ograniczoną odpornością na korozję w temperaturze topnienia aluminium i słabą długoterminową odpornością na korozję w temperaturze 700°C [1].

Aluminium w stanie ciekłym powoduje wzrost kruchości większości gatunków stali nierdzewnych. Ogólnie chrom jest dość dobrze odporny na korozję wywołaną przez stopione aluminium, z tego względu gatunki wysokochromowe (ok. 25%Cr), np. stal nierdzewna typu AISI 446, wykazują lepszą odporność od gatunków o niższym udziale chromu.

Rozpuszczalność żelaza i niklu w stopionym aluminium (660°C) jest bardzo wysoka i powoduje korozję ogólną oraz kruchość międzykrystaliczną w austenitycznych stalach nierdzewnych i stopach niklu. W praktyce dla środowiska ciekłego aluminium stale niskostopowe są zwykle najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem, ponieważ ich ogólna szybkość korozji w takich warunkach jest tylko nieznacznie gorsza niż stali nierdzewnych a ponadto stale niskostopowe nie cierpią na zjawiska kruchości międzykrystalicznej, która atakuje austenityczną stal nierdzewną. Gatunki ferrytyczne stali nierdzewnych (AISI 430, 446) zapewniają lepszą ogólną odporność na korozję, ale stale niskostopowe będą od nich tańsze. Stale nierdzewne typu duplex (austenityczno-ferrytyczne) np. 1.4462 (stop 2205) wykazują lepszą odporność korozyjną od stali austenitycznej typu AISI 309, np. w środowisku stopionego mosiądzu [5].

Dla ochrony powierzchni stali nierdzewnej przed stopionym aluminium można zastosować chromowanie galwaniczne powierzchni stali. Żeliwo szare jest bardziej odporne na ciekłe aluminium niż większość stali nierdzewnych lub stali niskowęglowych. Wynika to z powstawania na powierzchni żeliwa grafitowej warstwy ochronnej, która tworzy się po początkowym wymywaniu żelaza przez ciekłe aluminium. Kolejną metodą ochrony powierzchni przed korozją w ciekłym aluminium jest zastosowanie powlekania stali przez zanurzanie na gorąco w ciekłym aluminium, a następnie utlenianie powierzchni w celu powstania warstwy tlenku aluminium, która będzie chronić przed korozją wywołaną ciekłym metalem [2]. Kolejną metodą polepszającą odporność na ciekłe aluminium jest naborowanie powierzchni stali [3,4].

 

Literatura

[1]. Liquid Molten Metal Corrosion Resistance of Stainless Steel, TubingChina.com, https://tubingchina.com/Liquid-Molten-Metal-Corrosion-Resistance-of-Stainless-Steel.htm

[2]. Wang Deqing, Shi Ziyuan, Zou Longjiang, Płynna powierzchnia odporna na korozję aluminium na podłożu stalowym, Applied Surface Science, 214 (1-4), 2003, 304-311.

[3]. Diffusion alloys,  Boronising, https://www.diffusion-alloys.com/content/boronising

[4]. Ahmet Şener, Nicole Kareta, Investigation Of Materials and/or Surface Treatments Resistant To Molten Aluminum, 2020, https://www.spotlightmetal.com/investigation-of-materials-andor-surface-treatments-resistant-to-molten-aluminum-a-937758/

[5]. Rolled Alloys, Facts About LME, LME in this case stands for Liquid Metal Embrittlement, https://www.rolledalloys.com/technical-resources/blog/facts-about-lme