Resistència a la corrosió del bronze
El bronze és un terme general per a tots els aliatges de coure excepte el llautó i el coure blanc. Generalment s'anomena segons el primer element d'addició principal, com ara bronze d'estany, bronze d'alumini, bronze de silici, bronze de manganès, etc. En comparació amb el llautó, el bronze té una major resistència i resistència a la corrosió. En alguns entorns, el bronze té pitjor resistència a la corrosió que el coure blanc. Com a materials estructurals resistents a la corrosió, els més pràctics són el bronze d'estany, el bronze d'alumini i el bronze de silici. Les característiques de resistència a la corrosió d'aquests tres aliatges s'introdueixen a continuació. \
1. Bronze d'estany
Hi ha tres bronzes d'estany d'ús habitual, amb continguts d'estany del 5%, 8% i 10% respectivament. La seva resistència a la corrosió augmenta amb l'augment del contingut d'estany. Les seves propietats mecàniques, la resistència al desgast i la colabilitat són millors que el coure pur, i la seva resistència a la corrosió també és superior a la del coure.
El bronze d'estany té una bona resistència a la corrosió a l'atmosfera. Es forma una pel·lícula densa de diòxid d'estany a la superfície del bronze d'estany de l'atmosfera. A mesura que augmenta el contingut d'estany, la pel·lícula de diòxid d'estany es fa més densa i gruixuda i la resistència a la corrosió és millor. . La taxa de corrosió de l'aliatge Cu{{0}}Sn a l'atmosfera és només de 0,00015 ~0,002 mm/any, i també és molt resistent a la corrosió en aigua dolça i aigua de mar (<0.05mm/year).
També té una bona resistència a la corrosió en àcids no oxidants diluïts i solucions de sal; però en solucions d'àcid nítric, àcid clorhídric i amoníac, no és tan resistent a la corrosió com el coure pur.
El bronze amb alt contingut d'estany (8% ~ 10%) té una alta resistència a la corrosió d'impacte. El bronze d'estany no és propens a esquerdes per corrosió per estrès ni corrosió detinada.
Com que el bronze d'estany té una bona resistència al desgast, s'utilitza principalment per fabricar bombes, vàlvules, engranatges, coixinets, galls i altres peces que requereixen resistència al desgast i a la corrosió.
2. Bronze d'alumini
El contingut d'alumini sol ser del 9% al 10%, i de vegades s'hi afegeix Fe, Mn, Ni i altres elements. Les seves propietats de fosa no són tan bones com el bronze d'estany, però la seva força i resistència a la corrosió són superiors a les del bronze d'estany.
L'alta resistència a la corrosió del bronze d'alumini es deu principalment a la formació d'una pel·lícula protectora d'òxid mixt dens i fermament adherent de coure i alumini a la superfície de l'aliatge, que té la capacitat d'autocurar-se després de ser danyada. Si hi ha defectes com ara inclusions d'òxid a la superfície de l'aliatge, la integritat de la pel·lícula es farà malbé i es produirà corrosió local. Per tant, la resistència a la corrosió del bronze d'alumini està relacionada amb el procés de fabricació.
La resistència a la corrosió del bronze d'alumini es veu afectada per la composició i l'estructura de l'aliatge. La resistència a la corrosió de l'aigua de mar d'un aliatge monofàsic augmenta amb l'augment del contingut d'alumini. La resistència a la corrosió és millor quan el bronze binari d'alumini conté un 8% -9% d'alumini. La taxa de corrosió de l'aliatge multifàsic a+B és superior a la de l'aliatge monofàsic. L'estructura de martensita de l'aliatge Cu-Al amb composició eutectoide (11,9% d'alumini) és més resistent a la corrosió de l'aigua de mar que l'estructura de perlita, perquè la fase Y2 (ànode) es precipita a causa de l'alt contingut d'alumini durant el refredament lent, donant lloc a corrosió per desaluminació. tendència. Quan el contingut d'alumini és superior a l'11,5%, augmenta la tendència a la desaluminació de l'aliatge Cu-Al.
El bronze d'alumini és estable en aigua dolça i aigua de mar, i fins i tot és resistent a la corrosió en aigües minerals. És molt estable en vapor d'alta temperatura per sobre dels 300 graus. La barreja de vapor i aire no té cap efecte sobre la corrosió del bronze d'alumini.
En medis àcids, el bronze d'alumini té una alta resistència a la corrosió. És molt resistent a la corrosió en àcid sulfúric, fins i tot a altes concentracions (al voltant del 75%) i a temperatures més altes; també és altament resistent a la corrosió en àcid clorhídric diluït, però no a concentracions més altes (20%) ni a temperatures més altes. estable; no és resistent a la corrosió en àcid nítric; però és resistent a la corrosió en solucions diluïdes d'àcid fosfòric, àcid acètic, àcid cítric i altres àcids orgànics.
En solucions alcalines, l'àlcali pot dissoldre la pel·lícula protectora, provocant una corrosió severa del bronze d'alumini. El bronze d'alumini amb un alt contingut d'alumini té tendència a la corrosió per esforços, principalment a causa de la segregació de l'alumini als límits del gra, que provoca selectivitat al llarg dels límits del gra. L'oxidació afavoreix la destrucció de la pel·lícula d'òxid sota estrès. Afegir menys de 0,35% de Sn o recuit a baixa temperatura pot prevenir eficaçment la seva tendència a la corrosió.
3.Bronze de silicona
Els bronzes de silici utilitzats habitualment inclouen silici baix (1% ~ 2%) i silici alt (2,5% ~ 3%). El primer té propietats mecàniques similars al llautó 70Cu-30Zn i es deforma fàcilment pel treball en fred, mentre que la seva resistència a la corrosió és similar a la del coure pur; aquest últim té una alta resistència i una millor resistència a la corrosió que el coure pur, i el bronze d'alt silici sovint conté un 1% El major avantatge del bronze de silici Mn és les seves excel·lents propietats de fosa i soldadura. Sovint s'utilitza per fabricar dipòsits d'emmagatzematge i altres equips químics que funcionen sota pressió. El bronze de silici no produeix guspires a l'impacte i, per tant, és especialment adequat per al seu ús en zones amb risc d'explosió.
