Galvanische corrosie
De combinatie van aluminium en roestvrij staal veroorzaakt galvanische corrosie. Om te begrijpen waarom u roestvast staal en aluminium niet samen moet gebruiken, moeten we eerst begrijpen hoe galvanische corrosie werkt. Galvanische corrosie is de overdracht van elektronen van het ene materiaal (anode) naar het andere (kathode). Behalve dat we moeten weten wat galvanische corrosie is, moeten we ook de technische termen begrijpen die ermee gepaard gaan.
Hier volgen alle technische termen die we in dit artikel zullen gebruiken:
- Anode – materiaal dat positief geladen is, elektronen verlaten dit materiaal
- Kathode – materiaal dat negatief geladen is, elektronen gaan dit materiaal binnen
- Electrolyt – vloeistof die helpt bij het proces van elektronenoverdracht
- Corrosie/corrode – vernietigt of verzwakt metaal geleidelijk
Hoe het werkt
Galvanische corrosie treedt op wanneer twee materialen (een anode en een kathode) in contact komen met elkaar en een elektrolyt. Elektrolyten kunnen omgevingsfactoren zijn, zoals vochtigheid of regenwater. Wanneer deze factoren in het spel komen, zal elektronenoverdracht beginnen. Afhankelijk van de mate van weerstand in een elektrolyt, kan deze overdracht veel sneller gaan. Dit is de reden waarom zout water, een elektrolyt met een zeer lage weerstand, een veel voorkomende factor is bij de vraag welk product te gebruiken. Daarom is het ongelooflijk belangrijk om na te denken over welk materiaal je gaat gebruiken in een omgeving. Wanneer u in een mariene, zoute omgeving werkt, moet u zelfs rekening houden met het type roestvrij staal dat u gebruikt.
Er zijn meerdere soorten roest die kunnen ontstaan tijdens het oxidatieproces. Om er meer over te weten te komen, kunt u dit blogbericht lezen over Drie soorten roest die vaak voorkomen.
Ons voorbeeld
Voor de rest van dit bericht zullen we het niet meer hebben over anode en kathode, maar zullen we het voorbeeld gebruiken van aluminium (anode) en roestvrij staal (kathode). Wanneer aluminium en roestvrij staal samen in een assemblage worden gebruikt, zullen de elektronen van het aluminium beginnen over te gaan in het roestvrij staal. Dit resulteert in verzwakking van het aluminium. Dit verzwakte aluminium zorgt ervoor dat het veel sneller verslechtert. Dit kan leiden tot een langere levensduur van het roestvast staal. Opmerking: Aluminium zal, als het alleen met de elektrolyt wordt behandeld, uiteindelijk toch zijn elektronen verliezen, maar de aanwezigheid van roestvast staal zal dit proces aanzienlijk versnellen.
De praktijk van galvanische corrosie wordt eigenlijk vaak gebruikt bij plateren om een opofferingslaag op een ander materiaal te creëren. Verzinkt staal en zwarte oxide zijn veelgebruikte voorbeelden.
Uitzonderingen
Elke assemblage is situationeel. Aangezien metaal afhankelijk is van zijn omgevingsfactoren om te corroderen, kunnen er plaatsen zijn waar je sommige metalen samen kunt gebruiken zonder deze effecten te zien. Als de omgeving zeer droog is, beschut tegen weer en vuil dan kunt u proberen metalen samen te gebruiken. Echter, in de meeste situaties waarin de omgeving niet temperatuur- en vochtigheidsgestuurd is, zal roest optreden. Daarom raadt Albany County Fasteners aan om aluminium en roestvrij staal nooit samen te gebruiken. Wij raden ook aan uitsluitend metalen te gebruiken voor een maximale levensduur. Roestvrij staal met roestvrij staal, aluminium met aluminium, messing met messing. Het mengen van metalen kan invloed hebben op de sterkte van de toepassing, de levensduur van de bevestigingsmiddelen, de corrosie van de materialen, enz.
De andere situatie waarin deze materialen samen kunnen worden gebruikt met weinig invloed op roestpreventie is als het kathodegebied zeer klein is in vergelijking met het anodegebied. Bijvoorbeeld, als het basismateriaal een grote plaat aluminium is, dan zal het gebruik van zeer kleine roestvrijstalen schroeven de levensduur niet dramatisch verminderen. Omgekeerd, als u aluminium gebruiken om een grote plaat van roestvrij staal te bevestigen, zal het aluminium leven dramatisch worden verkort.
Albany County Fasteners raadt het gebruik van neopreen EPDM of bonding ringen in tussen roestvrij bevestigingsmiddelen en aluminium materialen, de neopreen vormt een barrière tussen de metalen, het voorkomen van corrosie.
Milieufactoren te bepalen
Vele factoren moeten worden overwogen bij het kiezen van het juiste materiaal voor uw installatie.
| Factor | Waarom het belangrijk is |
| Duur van contact met elektrolyt | Hoe langer een elektrolyt in contact is met aluminium en roestvrij staal, hoe groter de kans op een overdracht van elektronen. |
| Weerstand van het elektrolyt | Hoe lager de weerstand van het elektrolyt, hoe gemakkelijker elektronenoverdracht kan plaatsvinden. Ex: zout water heeft een zeer lage elektrolytweerstand. |
| Stilstaand water | Water dat stilstaat en er heel lang over doet om af te vloeien kan leiden tot langdurige blootstelling aan elektrolyten. |
| Vuil | Vuil (vooral niet in direct zonlicht) kan een elektrolyt absorberen en het voor zeer lange tijd vasthouden. Dit kan resulteren in verhoogde blootstelling aan de assemblage als deze niet schoon wordt gehouden. |
| Vochtigheid/Mist | Beide zijn omgevingsfactoren die leiden tot verhoogd water in de lucht. Als de omgeving onderhevig is aan deze factoren, wordt de blootstelling aan elektrolyten als verlengd beschouwd |
| Kieren | Kieren bieden een opvangplaats voor vocht (elektrolyt), dat uiteindelijk gedurende langere tijd tegen de materialen kan worden gehouden. |
Nobele Metalen
Als u besluit dat u twee verschillende materialen samen moet gebruiken, raden wij u aan een anode als basismateriaal te gebruiken en ervoor te zorgen dat deze aanzienlijk groter is dan de kathoden. Kathoden worden ook wel edele metalen genoemd of metalen die een hoge weerstand tegen oxidatie (roest) hebben. Wij hebben hieronder een lijst van edele metalen samengesteld:
- Goud
- Iridium
- Mercurium
- Osmium
- Palladium
- Platina
- Rhodium
- Ruthenium
- Zilver
Van Anode naar Kathode
Om de effecten van galvanische corrosie nog verder te beperken, is het raadzaam materialen te gebruiken die minder kans hebben elektronenoverdracht te veroorzaken wanneer ze aan elkaar en aan een elektrolyt worden blootgesteld. De volgende lijst is een lijst van materialen. *Opmerking: hoe dichter de twee metalen op deze lijst bij elkaar liggen, des te kleiner is de kans dat zij de negatieve effecten van galvanische corrosie zullen ondervinden.
- Magnesium
- Magnesiumlegeringen
- Zink
- Beryllium
- Aluminiumlegeringen
- Cadmium
- Mild en Koolstofstaal, Gietijzer
- Chroomstaal (met minder dan of gelijk aan 6% chroom)
- Actieve roestvaste staalsoorten (302, 310, 316, 410, 430)
- Aluminium Brons
- Lood-Tin Soldeer
- Tin
- Actief Nikkel
- Actief Inconel
- Brass
- Brons
- Copper
- Mangaan Brons
- Silicium Brons
- Copper-Nikkel legeringen
- Lood
- Monel
- Zilver Soldeer
- Passief Nikkel
- Passief Inconel
- Passief Roestvrij Staal (302, 310, 316, 410, 430)
- Zilver
- Titanium
- Zirkonium
- Goud
- Platina
Hoe kan ik Galvanische Corrosie Tegengaan?
Er zijn een paar stappen die u kunt nemen als u deze materialen samen MOET gebruiken.
- Een isolator tussen de twee materialen aanbrengen, zodat ze niet meer met elkaar in verbinding staan. Zonder die verbinding kan de overdracht van elektronen niet plaatsvinden. Putmoeren zijn een veelgebruikt bevestigingsmiddel om materialen te scheiden die last kunnen hebben van galvanische corrosie.
- Gebruik materialen met hetzelfde potentiaal. Metalen met dezelfde corrosieweerstand zijn meestal ok om samen te gebruiken.
- Als u in een situatie bent waar slechts één van de materialen in contact met een elektrolyt zal komen dan zal de overdracht van elektronen niet voorkomen.
- Als er een deklaag op de kathode is kan het de overdracht door verhoogde weerstand verhinderen.
- Bedenk uw omgeving alvorens te installeren. Kies materialen die voor uw environment.
- Coat of verf uw assemblage (volledig) zodat de elektrolyt geen contact met de materialen kan maken
- Gebruik neopreen EPDM of het plakken wasmachines als barrière tussen de metals.
zullen werken