Metal gets rusty after processing, what is the cause?

Kim loại sau gia công bị hoen gỉ là hiện tượng không còn quá xa lạ đối với ngành gia công cơ khí chính xác. Kim loại, đặc biệt là các loại nhôm như 6061, sau khi trải qua quá trình gia công có thể gặp phải tình trạng hoen gỉ. Tình trạng này không chỉ làm giảm vẻ ngoài thẩm mỹ của sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến độ bền và tính năng sử dụng của nó. Trong bài viết này, hãy cùng Yamaguchi khám phá nguyên nhân tại sao kim loại sau gia công bị hoen gỉ, đặc biệt là đối với nhôm 6061, và các biện pháp để phòng ngừa tình trạng này.

1. Nguyên nhân kim loại sau gia công bị hoen gỉ

Tác động của môi trường:
- Hơi ẩm: Hơi ẩm trong không khí có thể phản ứng với kim loại, tạo thành các hợp chất oxit và hydroxit, dẫn đến tình trạng kim loại sau gia công bị hoen gỉ. Độ ẩm cao, đặc biệt là trong môi trường axit hoặc kiềm, sẽ đẩy nhanh quá trình ăn mòn.
- Ô nhiễm: Các chất ô nhiễm trong không khí, chẳng hạn như sulfur dioxide (SO2) và nitrogen oxides (NOx), có thể phản ứng với kim loại, tạo thành các hợp chất axit, làm tăng tốc độ ăn mòn.
- Hóa chất: Một số hóa chất, chẳng hạn như axit, muối và dung môi, có thể phản ứng trực tiếp với kim loại, gây ra ăn mòn hóa học.
Tính chất hóa học của kim loại:

Nhôm 6061 là hợp kim nhôm chứa magnesium và silicon. Magnesium và silicon giúp tăng cường độ cứng và khả năng chịu lực của nhôm, nhưng cũng làm tăng độ nhạy cảm với ăn mòn hóa học khiến cho kim loại sau gia công bị hoen gỉ. Trong đó:

- Magnesium: Magnesium là kim loại hoạt động mạnh, dễ dàng phản ứng với nước và oxy trong không khí, tạo thành magnesium oxide và magnesium hydroxide, là các hợp chất có màu trắng xám, thường được gọi là "gỉ trắng".
- Silicon: Silicon ít hoạt động hơn magnesium, nhưng vẫn có thể phản ứng với nước và oxy trong không khí, tạo thành silicon dioxide, là một hợp chất có màu trắng, thường được gọi là "gỉ silica".
Lỗi trong quá trình gia công:
- Nhiệt độ gia công quá cao: Nhiệt độ cao có thể làm thay đổi cấu trúc vi mô của kim loại, khiến nó dễ bị ăn mòn hơn.
- Loại dầu cắt không phù hợp: Dầu cắt không phù hợp có thể phản ứng với kim loại, tạo thành các hợp chất ăn mòn.

2. Biện pháp hạn chế tình trạng kim loại sau gia công bị hoen gỉ

Lựa chọn vật liệu phù hợp:

Đối với các ứng dụng yêu cầu độ bền cao trong môi trường ẩm ướt hoặc có chứa hóa chất, việc lựa chọn loại nhôm có khả năng chống ăn mòn cao để hạn chế việc kim loại sau gia công bị hoen gỉ là rất quan trọng. Cần chọn nhôm có tính chất chống oxi hóa và chống hoen gỉ tốt.

Xử lý bề mặt:

Áp dụng các phương pháp xử lý bề mặt như anodizing (quá trình tạo màng oxi hóa), phủ lớp chống ăn mòn hoặc sơn tĩnh điện để tăng cường khả năng chống ăn mòn cho sản phẩm. Quá trình anodizing tạo ra một lớp màng oxi hóa trên bề mặt kim loại, bảo vệ khỏi quá trình oxi hóa và hoen gỉ. Phủ lớp chống ăn mòn hoặc sơn tĩnh điện cũng giúp tăng cường bảo vệ khỏi tác động của môi trường.

Kiểm soát quá trình gia công:

Đảm bảo rằng quy trình gia công được thực hiện đúng cách là một yếu tố quan trọng trong việc phòng ngừa hoen gỉ. Điều này bao gồm việc chọn dầu cắt và chất làm mát phù hợp, đảm bảo chúng không gây tác động tiêu cực đến kim loại. Ngoài ra, cần kiểm soát nhiệt độ và áp suất trong quá trình gia công để tránh tạo ra điều kiện thuận lợi cho quá trình hoen gỉ.

Bảo quản:

Bảo quản sản phẩm kim loại trong môi trường khô ráo và sạch sẽ là cách rất quan trọng để tránh hoen gỉ. Tránh tiếp xúc sản phẩm với hơi ẩm và các chất hóa học có hại. Đặc biệt, cần tránh tiếp xúc với các chất chứa ionic như muối, axit hoặc kiềm, vì chúng có thể gây phản ứng với kim loại và làm tăng khả năng hoen gỉ.