Pronssin korroosionkestävyys
Pronssi on yleinen termi kaikille kupariseoksille messinkiä ja valkokuparia lukuun ottamatta. Se on yleensä nimetty ensimmäisen päälisäosan mukaan, kuten tinapronssi, alumiinipronssi, piipronssi, mangaanipronssi jne. Messingiin verrattuna pronssilla on suurempi lujuus ja korroosionkestävyys. Joissakin ympäristöissä pronssilla on huonompi korroosionkestävyys kuin valkokuparilla. Korroosiota kestävinä rakennemateriaaleina käytännöllisempiä ovat tinapronssi, alumiinipronssi ja piipronssi. Näiden kolmen lejeeringin korroosionkestävyysominaisuudet esitellään alla. \
1. Tinapronssi
Yleisesti käytettyjä tinapronssia on kolme, joiden tinapitoisuus on 5 %, 8 % ja 10 %. Niiden korroosionkestävyys paranee tinapitoisuuden kasvaessa. Sen mekaaniset ominaisuudet, kulutuskestävyys ja valukyky ovat parempia kuin puhdas kupari, ja sen korroosionkestävyys on myös parempi kuin kupari.
Tinapronssilla on hyvä korroosionkestävyys ilmakehässä. Ilmakehän tinapronssin pinnalle muodostuu tiheä tinadioksidikalvo. Tinapitoisuuden kasvaessa tinadioksidikalvosta tulee tiheämpi ja paksumpi, ja korroosionkestävyys paranee. . Cu{{0}}Sn-seoksen korroosionopeus ilmakehässä on vain 0,00015 ~0,002 mm/vuosi, ja se on myös erittäin korroosionkestävä makeassa vedessä ja merivedessä (<0.05mm/year).
Sillä on myös hyvä korroosionkestävyys laimeissa ei-hapettavissa hapoissa ja suolaliuoksissa; mutta typpihappo-, suolahappo- ja ammoniakkiliuoksissa se ei ole yhtä korroosionkestävä kuin puhdas kupari.
Pronssilla, jolla on korkea tinapitoisuus (8 % ~ 10 %), on korkea iskusorroosionkestävyys. Tinapronssi ei ole altis jännityskorroosiohalkeilulle eikä detiinikorroosiolle.
Koska tinapronssilla on hyvä kulutuskestävyys, sitä käytetään pääasiassa pumppujen, venttiilien, hammaspyörien, laakereiden, hanojen ja muiden kulutus- ja korroosionkestävyyttä vaativien osien valmistukseen.
2. Alumiinipronssi
Alumiinipitoisuus on yleensä 9-10 %, ja joskus lisätään Fe, Mn, Ni ja muita alkuaineita. Sen valuominaisuudet eivät ole yhtä hyvät kuin tinapronssilla, mutta sen lujuus ja korroosionkestävyys ovat korkeammat kuin tinapronssilla.
Alumiinipronssin korkea korroosionkestävyys johtuu pääasiassa tiiviin ja tiukasti kiinnittyvän kuparin ja alumiinin sekaoksidisuojakalvon muodostumisesta lejeeringin pinnalle, jolla on kyky itseparantua vaurioitumisen jälkeen. Jos metalliseoksen pinnassa on vikoja, kuten oksidisulkeumia, kalvon eheys vaurioituu ja tapahtuu paikallista korroosiota. Siksi alumiinipronssin korroosionkestävyys liittyy valmistusprosessiin.
Alumiinipronssin korroosionkestävyyteen vaikuttavat seoksen koostumus ja rakenne. Yksifaasisen lejeeringin meriveden korroosionkestävyys kasvaa alumiinipitoisuuden kasvaessa. Korroosionkestävyys on paras, kun binäärinen alumiinipronssi sisältää 8 % -9 % alumiinia. A+B monifaasiseoksen korroosionopeus on korkeampi kuin yksifaasiseoksen. Eutektoidisen koostumuksen (11,9 % alumiinia) sisältävän Cu-Al-seoksen martensiittirakenne kestää meriveden korroosiota paremmin kuin perliittirakenne, koska Y2-faasi (anodi) saostuu korkean alumiinipitoisuuden vuoksi hitaan jäähdytyksen aikana, mikä johtaa dealuminaatiokorroosioon. taipumus. Kun alumiinipitoisuus on suurempi kuin 11,5 %, Cu-Al-lejeeringin dealuminaatiotaipumus kasvaa.
Alumiinipronssi on vakaa makeassa vedessä ja merivedessä ja jopa korroosionkestävä kivennäisvesissä. Se on erittäin vakaa korkean lämpötilan höyryssä yli 300 astetta. Höyryn ja ilman seos ei vaikuta alumiinipronssin korroosioon.
Happamissa väliaineissa alumiinipronssilla on korkea korroosionkestävyys. Se on erittäin korroosionkestävä rikkihapossa jopa korkeissa pitoisuuksissa (noin 75 %) ja korkeammissa lämpötiloissa; se on myös erittäin korroosionkestävä laimeassa kloorivetyhapossa, mutta ei korkeammissa pitoisuuksissa (20 %) tai korkeammissa lämpötiloissa. Vakaa; se ei ole korroosionkestävä typpihapossa; mutta on korroosionkestävä laimeissa fosforihapon, etikkahapon, sitruunahapon ja muiden orgaanisten happojen liuoksissa.
Alkalisissa liuoksissa alkali voi liuottaa suojakalvon ja aiheuttaa alumiinipronssin vakavaa korroosiota. Korkean alumiinipitoisuuden omaavalla alumiinipronssilla on taipumus jännityskorroosioon, mikä johtuu pääasiassa alumiinin erottumisesta raerajoilla, mikä aiheuttaa selektiivisyyttä raerajoilla. Hapetus edistää oksidikalvon tuhoutumista stressin alaisena. Alle 0,35 % Sn:n lisääminen tai hehkutus matalassa lämpötilassa voi estää tehokkaasti sen korroosiotaipumusta.
3. Piipronssi
Yleisesti käytettyjä piipronsseja ovat matala piipitoisuus (1 % ~ 2 %) ja korkea piipitoisuus (2,5 % ~ 3 %). Ensin mainitulla on samanlaiset mekaaniset ominaisuudet kuin 70Cu-30Zn-messingillä ja se muuttaa helposti muotoaan kylmätyöstössä, kun taas sen korroosionkestävyys on samanlainen kuin puhtaalla kuparilla; jälkimmäisellä on korkea lujuus ja parempi korroosionkestävyys kuin puhdas kupari, ja korkea piipronssi sisältää usein 1 %. Mn piipronssin suurin etu on sen erinomaiset valu- ja hitsausominaisuudet. Sitä käytetään usein varastosäiliöiden ja muiden paineen alaisena toimivien kemiallisten laitteiden valmistukseen. Piipronssi ei kipinöi törmäyksessä ja sopii siksi erityisen hyvin käytettäväksi räjähdysvaarallisilla alueilla.
