Противокоррозийная стойкость алюминия и его сплавов

Сплавы алюминия для монументальной и крупной станковой скульптуры применяются сравнительно недавно, и мы не можем привести примеры достаточно длительной службы скульптуры из алюминия в атмосферных условиях. Приходится ограничиться некоторыми примерами сохранности сплавов алюминия с конца XIX века, главным образом в виде различных архитектурных деталей некоторых сооружений, причем эти архитектурные детали находились в менее благоприятных условиях, чем находится обычная скульптура.

Чистый листовой алюминий был применен в 80-х годах прошлого века для купольных покрытий. В те годы листами из чистого алюминия был покрыт купол одной из церквей в Риме, где это алюминиевое покрытие служит и поныне. В 1882 году в Питсбурге (США) был построен мост из сплавов на алюминиевой основе, в 1933 году он был расширен и продолжает функционировать до сих пор. В последующие годы из алюминиевых сплавов построены десятки мостов с пролетами до 200 м. Все эти примеры вполне убедительно подтверждают высокую стойкость алюминиевых сплавов в атмосфере современных городов.

Около 87 лет существует статуя "Эрос", созданная в 1893 году скульптором А. Жильбертом. Статуя установлена в Лондоне на куполе одного из зданий на площади Сэркус. Статуя смонтирована из отдельных деталей: нога статуи (на ней, собственно, статуя и держится) отлита из алюминия, а остальные детали чеканились из листового алюминия. Размеры статуи: высота 2 м 40 см, ширина 1 м 23 см, расстояние между крыльями - 1 м 80 см, размеры лука - 1 м 40 см, масса статуи - 190,5 кг.

За этой статуей велись тщательные наблюдения, несколько раз она подвергалась обследованию. Статую "Эрос" снимали с купола в первую мировую войну, а также в 1932 году, и она простояла до 1938 года в парке, перед установкой в парке ее специально промывали и осматривали. Кроме этого, металл статуи, взятый из ее разных мест, был подвергнут лабораторному исследованию в 1918, 1932, 1942 и 1947 годах. При осмотре статуи на ней была обнаружена очень красивая патина, которая была оставлена.

В процессе этих исследований было также установлено, что на внутренние поверхности металла атмосферные реагенты оказали большее воздействие, чем на внешние. Исследователи объясняют это тем, что закрытые полости скульптуры не омываются дождями. Нижние части крыльев статуи оказались покрытыми белым налетом солей, но после промывки крыльев на металле каких-либо следов коррозии не осталось. Единственные следы изменения металла у статуи были обнаружены на луке, оказавшемся исключительно хрупким.

Лабораторное исследование небольшого слоя металла, снятого в 1947 году со статуи, показало разнородность металла в отдельных частях статуи, что указывает на неблагоприятные условия для сохранности металла^*.

^*(Материал статуи состоит из 98% алюминия, остальное - примеси, неравномерно распределенные в металле.)

Тем не менее статуя простояла до нашего времени. Это тем более примечательно, что в то время, когда статуя создавалась, то есть около 100 лет назад, еще не были известны современные сплавы алюминия, отличающиеся высокими противокоррозийными свойствами. - статуя была отлита из самого обычного алюминия, и эта статуя выдержала действие атмосферы такого города, как Лондон, с его дождями, туманами и фабричным дымом.

Таким образом, можно считать доказанным, что алюминий обладает высокой стойкостью против коррозии, даже в присутствии наиболее активных реагентов, находящихся в составе атмосферы городов.

Для статуарного литья применяют не только вторичные алюминиевые сплавы, но также и случайные сплавы, где могут содержаться включения нежелател ьных металлов, контакт с которыми чрезвычайно вреден для алюминия^*. Вот почему рекомендуется для скульптуры из алюминия и алюминиевых сплавов применять противокоррозийную защиту. Противокоррозийная защита должна заключаться прежде всего в том, что при выполнении скульптуры из алюминия и ее установке нельзя допускать соприкосновения металла скульптуры со сталью, с бетоном, кирпичом и деревом - все эти материалы в условиях влажной среды вызывают коррозию алюминия.

^*(Такими металлами, находящимися непосредственно в сплавах алюминия, могут быть цинк, олово, железо.)

Поэтому, если соединение алюминия со сталью неизбежно, сталь оцинковывают или кадмируют, а также ставят прокладки из листового текстолита (например для изоляции от стального каркаса). При соприкосновении алюминия с кирпичом или бетоном между скульптурой и бетоном прокладывают оцинкованное железо, дерево для изоляции пропитывают этинолевым лаком или между деревом и алюминием прокладывают 2-3 слоя тиоколевой ткани или прокладывают бумажную ткань, пропитанную грунтом АЛГ-1 или АЛГ-5.

Внутренняя часть скульптуры, на которой обычно образуется конденсационная влага, должна покрываться сначала грунтом АЛГ-1 или АЛГ-2, а затем двумя слоями лакокрасочной пленки.

Важным условием защиты металла от коррозии является тщательная промывка деталей скульптуры после анодирования, которое должно производиться до ее монтажа. После монтажа скульптуры сварные соединения и места, где анодная пленка разрушена, подвергают холодному оксидированию. Местное оксидирование производится путем смачивания мест с разрушенной оксидной пленкой при помощи салфеток, пропитанных в водном растворе хромового ангидрида 3-4 г/л и фторсиликата натрия с концентрацией 3-4 г/л. Раствор при помощи салфеток удерживается на обрабатываемых местах 8-10 минут.