Korrosionsbestandighed af bronze
Bronze er en generel betegnelse for alle kobberlegeringer undtagen messing og hvidt kobber. Det er generelt navngivet efter det første vigtigste tilføjelseselement, såsom tinbronze, aluminiumbronze, siliciumbronze, manganbronze osv. Sammenlignet med messing har bronze højere styrke og korrosionsbestandighed. I nogle miljøer har bronze dårligere korrosionsbestandighed end hvidt kobber. Som korrosionsbestandige konstruktionsmaterialer er de mere praktiske tinbronze, aluminiumsbronze og siliciumbronze. Korrosionsbestandighedsegenskaberne for disse tre legeringer er introduceret nedenfor. \
1. Blikbronze
Der er tre almindeligt anvendte tinbronzer med tinindhold på henholdsvis 5 %, 8 % og 10 %. Deres korrosionsbestandighed øges med stigningen i tinindholdet. Dets mekaniske egenskaber, slidstyrke og støbeevne er bedre end rent kobber, og dets korrosionsbestandighed er også højere end kobber.
Tinbronze har god korrosionsbestandighed i atmosfæren. En tæt tindioxidfilm dannes på overfladen af tinbronze i atmosfæren. Efterhånden som tinindholdet stiger, bliver tindioxidfilmen tættere og tykkere, og korrosionsbestandigheden er bedre. . Korrosionshastigheden for Cu{{0}}Sn-legering i atmosfæren er kun 0.00015 ~0.002 mm/år, og den er også meget korrosionsbestandig i ferskvand og havvand (<0.05mm/year).
Det har også god korrosionsbestandighed i fortyndede ikke-oxiderende syrer og saltopløsninger; men i salpetersyre-, saltsyre- og ammoniakopløsninger er det ikke så korrosionsbestandigt som rent kobber.
Bronze med højt tinindhold (8% ~ 10%) har høj slagfasthed. Tinbronze er hverken tilbøjelig til spændingskorrosion eller detinkorrosion.
Fordi tinbronze har god slidstyrke, bruges den hovedsageligt til fremstilling af pumper, ventiler, gear, lejer, haner og andre dele, der kræver slid- og korrosionsbestandighed.
2. Aluminium bronze
Aluminiumindholdet er normalt 9% til 10%, og nogle gange tilsættes Fe, Mn, Ni og andre elementer. Dens støbeegenskaber er ikke så gode som tinbronze, men dens styrke og korrosionsbestandighed er højere end tinbronze.
Den høje korrosionsbestandighed af aluminiumbronze skyldes hovedsageligt dannelsen af en tæt og fast klæbende blandet oxidbeskyttende film af kobber og aluminium på legeringsoverfladen, som har evnen til at selvhelbredende efter at være blevet beskadiget. Hvis der er defekter såsom oxidindeslutninger på legeringsoverfladen, vil filmens integritet blive beskadiget, og der vil forekomme lokal korrosion. Derfor er korrosionsbestandigheden af aluminiumbronze relateret til fremstillingsprocessen.
Korrosionsbestandigheden af aluminiumbronze påvirkes af legeringens sammensætning og struktur. Havvandets korrosionsbestandighed af en enfaset legering stiger med stigningen i aluminiumindholdet. Korrosionsbestandigheden er bedst, når den binære aluminiumsbronze indeholder 8 %-9 % aluminium. Korrosionshastigheden for a+B flerfaset legering er højere end for enfaset legering. Martensitstrukturen af Cu-Al-legeringen med eutektoid sammensætning (11,9% aluminium) er mere modstandsdygtig over for havvandskorrosion end perlitstrukturen, fordi Y2-fasen (anode) udfældes på grund af højt aluminiumindhold under langsom afkøling, hvilket resulterer i dealumineringskorrosion. tendens. Når aluminiumindholdet er større end 11,5 %, øges Cu-Al-legeringens dealumineringstendens.
Aluminiumsbronze er stabil i ferskvand og havvand, og er endda korrosionsbestandig i mineralvand. Den er meget stabil i højtemperaturdamp over 300 grader. Blandingen af damp og luft har ingen effekt på korrosion af aluminiumbronze.
I sure medier har aluminiumbronze høj korrosionsbestandighed. Det er meget korrosionsbestandigt i svovlsyre, selv ved høje koncentrationer (ca. 75%) og ved højere temperaturer; det er også meget korrosionsbestandigt i fortyndet saltsyre, men ikke ved højere koncentrationer (20%) eller ved højere temperaturer. Stabil; det er ikke korrosionsbestandigt i salpetersyre; men er korrosionsbestandig i fortyndede opløsninger af phosphorsyre, eddikesyre, citronsyre og andre organiske syrer.
I alkaliske opløsninger kan alkali opløse den beskyttende film, hvilket forårsager alvorlig korrosion af aluminiumbronze. Aluminiumsbronze med et højt aluminiumindhold har en tendens til spændingskorrosion, hovedsageligt på grund af adskillelsen af aluminium ved korngrænserne, hvilket forårsager selektivitet langs korngrænserne. Oxidation fremmer ødelæggelsen af oxidfilmen under stress. Tilføjelse af mindre end 0,35 % Sn eller lavtemperaturudglødning kan effektivt forhindre dets korrosionstendens.
3.Silicium bronze
Almindeligvis anvendte siliciumbronzer omfatter lavt silicium (1%~2%) og højt silicium (2,5%~3%). Førstnævnte har lignende mekaniske egenskaber som 70Cu-30Zn-messing og deformeres let ved koldbearbejdning, mens dens korrosionsbestandighed svarer til ren kobbers; sidstnævnte har høj styrke og bedre korrosionsbestandighed end rent kobber, og høj siliciumbronze indeholder ofte 1% Den største fordel ved Mn siliciumbronze er dens fremragende støbe- og svejseegenskaber. Det bruges ofte til at fremstille lagertanke og andet kemisk udstyr, der arbejder under tryk. Siliciumbronze gnister ikke ved stød og er derfor særdeles velegnet til brug i områder med eksplosionsfare.
