Nový povlak ze slitiny vytváří vnitřní štít, který zabraňuje rezavění oceli

Jakkoli je ocel užitečná, její hlavní slabinou může být náchylnost ke korozi. Výzkumníci v Koreji nyní vyvinuli nový slitinový povlak, který zvyšuje odolnost oceli proti korozi přidáním jednoduchého dalšího kroku při povrchové úpravě, informuje portál newatlas.com.

Ocel se často pokrývá jinými kovy, aby se zvýšila její odolnost proti korozi, ale slané mořské prostředí představuje další výzvu. Hliník je běžným antikorozním povlakem, ale sám má tendenci reagovat s chloridovými ionty v mořské vodě a snadno rezaví.

Inženýři z Korejské námořní a oceánské univerzity (KMOU) proto v rámci nové studie vyvinuli nový povlak ze slitiny hliníku, hořčíku a křemíku (Al-Mg-Si). Tým začal s aluminizovanou ocelí, což je ocel, která byla za tepla ponořena do lázně s hliníkem a křemíkem, aby se na ni nanesl povlak. Chybějící složku, hořčík, nelze touto metodou nanést, a tak tým pokryl ocel pomocí fyzikálního napařování. Nakonec byl povlak vystaven vysoké teplotě 375 °C (707 °F) po různě dlouhou dobu.

Tým poté testoval odolnost nového povlaku proti korozi tím, že jej podrobil standardnímu testu solnou mlhou. Porovnávali verze nové slitiny, které byly zahřívány po dobu 0, 5 nebo 30 minut, a také běžný hliníkový ocelový plech a pozinkovaný ocelový plech.

• 

A skutečně, nový povlak fungoval mnohem lépe než ostatní materiály. Hliníkové a pozinkované ocelové plechy vykazovaly po 800 hodinách vystavení solné mlze výrazné známky koroze. Nová slitina bez tepelné úpravy si vedla lépe, ale po 1600 hodinách již výrazně korodovala. Slitina, která byla tepelně ošetřena po dobu 30 minut, vykazovala velmi malou korozi až do 2 000 hodin, do té doby rychle narůstala. Jednoznačně však vynikala slitina, která byla zahřívána po dobu pěti minut. I když test skončil po 2 400 hodinách, koroze se objevila jen velmi málo.

Při bližším zkoumání tým zjistil, jaký mechanismus stojí za antikorozními vlastnostmi povlaku. Produkty koroze tvořily dvě vrstvy – ty u povrchu byly převážně na bázi hliníku, zatímco ty hlouběji pod povrchem byly tvořeny hliníkem, hořčíkem a křemíkem. Tato vnitřní vrstva vytvářela ochranný efekt, který chránil ocel před korozí po delší dobu. Počáteční zahřátí vzorků tomuto procesu napomohlo tím, že umožnilo hořčíku migrovat hlouběji do materiálu.

Je důležité si uvědomit, že testy solnou mlhou nemají přímou souvislost s rychlostí koroze v reálném světě – jde koneckonců o koncentrovaný výbuch určený k urychlení procesu, který v běžném prostředí může trvat roky nebo desetiletí. Nemohou také zohlednit všechny faktory, jako jsou cykly smáčení a vysoušení a další korozní činitele kromě obyčejné slané vody. Výsledky však naznačují, že nový slitinový povlak má velký potenciál.

„Náš výzkum ukazuje, jak lze pomocí jednoduché změny protokolu povrchové úpravy vyrobit vysoce korozivzdornou ocel,“ říká profesor Myeong-Hoon Lee, hlavní autor studie, „To má velký význam pro úsporu energie a zdrojů životního prostředí.“

Zdroj: newatlas.com