Når aluminium utsettes for luft, danner det umiddelbart et tynt, tett vedhengende oksidlag som forsegler overflaten og begrenser ytterligere angrep. Jern danner løst bundet jernoksid som flaker bort, eksponerer ferskt metall og lar korrosjonen fortsette.
Disse to atferdene har praktiske konsekvenser for konstruksjoner, kjøretøy og bygninger. De bestemmer også hvordan metallene oppfører seg i vann, salt, syrer og kontakt med andre metaller.
Det beskyttende oksidlaget på aluminium
Aluminiumoksid dannes i løpet av sekunder etter eksponering og når en stabil tykkelse på noen få nanometer i luft. Laget er kontinuerlig, selv-helende og elektrisk isolerende, så en ripe blir raskt repassivert i stedet for å bli et korrosjonssted.
Denne passiveringen er grunnen til at aluminium motstår atmosfærisk og ferskvannskorrosjon så godt. Anodisering fortykker det naturlige oksidet til et slitesterkt, beskyttende og dekorativt belegg, og anodiserte overflater kan forsegles ytterligere for aggressive miljøer.
Rustdannelse på jern og stål
Jernoksid, ofte kalt rust, opptar et større volum enn metallet det erstatter og er porøst og sprøtt. Det flasser av og avslører underliggende metall, så korrosjon fortsetter innover til delen er konsumert.
Rust akselererer i nærvær av fuktighet, klorider og oksygen, og det er vanskelig å stoppe når det først er etablert. Beskyttelse er avhengig av belegg, legeringer som rustfritt stål, eller katodisk beskyttelse i stedet for på et naturlig passivt lag.
Galvaniske effekter og kloridangrep
Når aluminium kommer i kontakt med et mer edelt metall i nærvær av en elektrolytt, blir aluminiumet anoden og korroderer fortrinnsvis. Denne galvaniske effekten er en reell risiko i blandede-metallsammenstillinger og håndteres med isolerende skiver, belegg og nøye valg av festemidler.
Klorider er aggressive mot begge metaller, men virker forskjellig. Jern ruster raskt i saltvann, mens aluminium motstår nøytrale kloridløsninger godt inntil forholdene blir svært alkaliske eller sure, hvor den passive filmen brytes ned.
Praktisk beskyttelse og materialvalg
Aluminium drar nytte av anodisering, kjemisk konverteringsbelegg, maling og valg av legeringer, med marine kvaliteter som 5052 og 5083 som gir den beste kloridresistensen. Holde overflater rene og unngå innestengt fuktighet forlenger levetiden ytterligere.
Jern og stål er avhengig av galvanisering, maling eller legering med krom og nikkel. I blandede strukturer skiller designere metallene eller bruker overgangsstykker for å bryte den galvaniske kretsen, som holder begge materialene innenfor deres sikre driftsforhold.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hvorfor ruster ikke aluminium som jern?
Aluminium danner et tynt, tett vedheftende oksidlag som forsegler overflaten og helbreder seg selv ved riper, slik at det ikke produserer det avflasende korrosjonsproduktet som forbruker jern.
Spørsmål: Korroderer aluminium i det hele tatt?
Ja. Aluminium kan korrodere i sterkt sure eller alkaliske miljøer og under galvanisk kobling, men under nøytrale atmosfæriske og ferskvannsforhold holder det passive oksidlaget angrepet på et minimum.
Spørsmål: Hva er galvanisk korrosjon?
Det oppstår når to forskjellige metaller berører hverandre i nærvær av en elektrolytt, noe som får det mindre edle metallet, ofte aluminium, til å korrodere fortrinnsvis ved kontaktområdet.
Spørsmål: Hvordan kan aluminium beskyttes?
Anodisering, kjemisk konverteringsbelegg, maling og valg av marine-legeringer som 5052 og 5083 forbedrer alle korrosjonsmotstanden i krevende miljøer.
Spørsmål: Hva er mer holdbart utendørs, aluminium eller jern?
Ubeskyttet jern ruster og mister seksjon, mens aluminium danner et stabilt passivt lag, så aluminium trenger generelt mindre vedlikehold ved utendørs atmosfærisk bruk.