A sárgaréz egy széles körben alkalmazott réz-cink ötvözet, amely kiváló mechanikai tulajdonságairól, jó formálhatóságáról és vonzó megjelenéséről ismert. Megbízható sárgaréz ötvözet -beszállítóként szemtanúja voltam a sárgaréz különféle alkalmazásainak olyan iparágakban, mint az építészet, a vízvezeték, az elektromos és az autóipar. Azonban az egyik kérdés, amely gyakran az ügyfeleinkre vonatkozik, a sárgaréz ötvözetek korróziója. A sárgaréz korróziós mechanizmusainak megértése elengedhetetlen a sárgaréz termékek hosszú távú teljesítményének és tartósságának biztosításához. Ebben a blogban belemerülünk a sárgaréz ötvözetek fő korróziós mechanizmusaiba.
Általános korrózió
Az általános korrózió, más néven egységes korrózió, a leggyakoribb korrózió típusa a sárgaréz ötvözetekben. Akkor fordul elő, amikor a sárgaréz teljes felületét a korrozív környezet egyenletesen megtámadja. Nedvesség és oxigén jelenlétében egy vékony réteg réz -oxid és cink -oxid képződik a sárgaréz felületén. Ez a kezdeti oxidréteg bizonyos mértékben védőgátként működhet. Agresszív környezetben, például a magas páratartalommal, savas vagy lúgos oldatokkal, vagy bizonyos sók jelenlétében azonban az oxidréteg lebontható, és a korróziós folyamat folytatódik.
A sárgaréz általános korróziójában részt vevő kémiai reakciók összetettek. Például savas környezetben a sárgarézben lévő cink hidrogénionokkal ((h^+)) reagál a következő egyenlet szerint:
[Zn+ 2h^+ \ RightArrow Zn^{2+}+ H_2 \ uparrow]
A réz a sárgarézben oxigénnel és savakkal is reagálhat, rézsókat képezve. Az általános korrózió sebessége számos tényezőtől függ, beleértve a sárgaréz ötvözet összetételét, a környezet pH -ját, a hőmérsékletet és más szennyező anyagok jelenlétét.
Az általános korrózió megelőzése érdekében felületkezeléseket, például bevonást, festést vagy passzivációt alkalmazhat. Ezek a kezelések további védőréteget biztosíthatnak a sárgaréz felületén, csökkentve a sárgaréz és a korrozív környezet közötti érintkezést.
Fertőtlenítés
A dezincifikáció egyedülálló és jelentős korróziós mechanizmus a sárgaréz ötvözeteknél. Ez egy szelektív korróziós folyamat, ahol a cinkt előnyösen eltávolítják a sárgarézből, és egy porózus, réz -gazdag réteg hátrahagyva marad. Ez a folyamat elsősorban réz ötvözeteknél fordul elő, viszonylag magas cinktartalommal (általában 15%felett) víz és elektrolit jelenlétében.
A dezincifikációnak két típusa van: dugó - típusú dezincifikáció és réteg - típusú dezincifikáció. A dugó - típusú dezincifikáció lokalizált korrózió területekként jelenik meg, míg a réteg -típusú dezincifikáció folyamatos rétegként fordul elő a sárgaréz felületén.
A dezincifikáció hajtóereje a réz és a cink elektrokémiai potenciáljának különbsége. A cink elektrokémiailag aktívabb, mint a réz, tehát korrozív környezetben a cink -atomok hajlamosak oldódni az oldatba cink -ionokként ((Zn^{2+})), így a réz hátrahagyva. A reakció ábrázolható:
[Zn \ rightArrow zn^{2 +} +2e^-]
A cink feloldódása során felszabadult elektronokat az oxigén vagy más oxidáló szerek redukciója fogyasztja az oldatban.
A dezincifikáció jelentősen csökkentheti a sárgaréz termékek mechanikai tulajdonságait, így törékeny és hajlamos a kudarcra. A dezincifikáció enyhítésére alacsony cink -rézötvözeteket lehet használni, vagy ötvöző elemeket, például arzén (AS), antimon (SB) vagy foszfor (P) hozzáadható a sárgarézhez. Ezek az elemek gátolhatják a dezincifikációs folyamatot, ha védőfóliát képeznek a sárgaréz felületén.
Stressz -korrózió -repedés (SCC)
A stressz -korrózió -repedés egy komplex korróziós mechanizmus, amely akkor fordul elő, amikor egy sárgaréz ötvözet egy specifikus korrozív környezetnek van kitéve, miközben húzófeszültség alatt van. A stressz és a korrózió kombinációja a sárgaréz repedéseinek megindulásához és terjedéséhez vezethet, ami végül az összetevő meghibásodását okozhatja.
Az SCC -hez szükséges stressz lehet külső stressz, például a gyártási vagy telepítési folyamat során alkalmazott stressz, vagy a belső stressz, például a hideg munka vagy a hőkezelés maradványi stressz. A sárgaréz SCC korrozív környezete gyakran ammóniát vagy ammóniát tartalmaz - vegyületeket, valamint bizonyos sókat és savakat.
A sárgaréz SCC mechanizmusa magában foglalja a korrozív fajok adszorpcióját a sárgaréz felületén, amely gyengíti az atomkötéseket a repedés hegyén. A stressz ezután a repedés terjedését okozza az anyagon keresztül. Amint a repedés eléri a kritikus méretet, az összetevő hirtelen meghibásodhat.
Az SCC megakadályozása érdekében fontos, hogy csökkentsük a sárgaréz komponensek stresszszintjét. Ez a megfelelő tervezés, a hőkezelés révén érhető el a maradék stressz enyhítésére és a sárgaréz használatának elkerülésével az ammóniát vagy más agresszív vegyi anyagokat tartalmazó környezetben.
Galvanikus korrózió
A galván korrózió akkor fordul elő, amikor két különböző fém vagy ötvözet elektromos érintkezésben van elektrolit jelenlétében. Sárgaréz esetében, ha érintkezésben van egy nemesebb fémkel (például rozsdamentes acélból) vagy egy kevésbé nemes fémkel (például alumínium) korrozív környezetben, galvanikus cellát képeznek.
Az aktívabb fém (az anód) elsősorban korrodálódik, míg a nemesebb fém (a katód) védett. Például, ha a sárgaréz érintkezik az alumíniummal sósvízi környezetben, az alumínium anódként fog működni és korrodálódik, míg a sárgaréz katódként fog működni és védett.
A galvanikus korrózió sebessége számos tényezőtől függ, ideértve az elektrokémiai potenciál különbségétől a két fém között, az anód és a katód közötti arányt, az elektrolit vezetőképességét és a hőmérsékletet. A galvanikus korrózió megelőzése érdekében olyan intézkedéseket lehet tenni, mint a két fémek szigetelése, bevonatok vagy tömítések használata az elválasztáshoz vagy áldozati anódok használatához.
Alkalmazások és korrózió megfontolások
A sárgaréz ötvözeteket széles körben használják, és a különböző alkalmazások eltérő korrózió kihívásokkal szembesülhetnek. Például,Sárgaréz alakú csőésSárgaréz kerek csőáltalában vízvezeték -rendszerekben használják. Ezekben az alkalmazásokban a sárgarézcsövek víznek vannak kitéve, amelyek különféle oldott sókat és gázokat tartalmazhatnak. Ezért az általános korrózió és a dezincifikáció megelőzése elengedhetetlen a csövek hosszú távú teljesítményének biztosítása érdekében.
Sárgaréz alakú rúdgyakran használják a mechanikus és elektromos alkalmazásokban. Mechanikai alkalmazásban a sárgaréz rudakat stressznek lehet kitenni, ezért figyelembe kell venni a stressz -korrózió -repedést. Elektromos alkalmazásokban a sárgaréz rudaknak meg kell tartaniuk a jó elektromos vezetőképességet, és a korrózió befolyásolhatja az anyag vezetőképességét.
Következtetés
Sárgaréz ötvözet szállítójaként megértem a korrózióállóság fontosságát a sárgaréz termékekben. A sárgaréz ötvözetek különböző korróziós mechanizmusainak megértésével megfelelő megoldásokat tudunk biztosítani ügyfeleinknek a korrózió megelőzésére, valamint termékeink minőségének és tartósságának biztosítására.
Ha érdekli a sárgaréz ötvözet termékeink, vagy bármilyen kérdése van a korróziómegelőzéssel kapcsolatban, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a további megbeszélésekkel és a potenciális beszerzésekkel. Elkötelezettek vagyunk azért, hogy magas színvonalú sárgaréz ötvözeteket és kiváló műszaki támogatást nyújtsunk Önnek.
Referenciák
- Uhlig, HH és Revie, RW (1985). Korrózió és korrózióvezérlés: Bevezetés a korróziós tudományhoz és a mérnöki műszakihoz. John Wiley & Sons.
- Fontana, MG (1986). Korróziós tervezés. McGraw - Hill.
- Davis, Jr (szerk.). (2001). Réz- és rézötvözetek. ASM International.
