Bok tamo! Kao dobavljač bakrenih legura, godinama se bavim svim vrstama bakrenih legura. Jedno od najčešćih pitanja koje dobivam od kupaca je o tome kako legirajući elementi utječu na otpornost bakrenih legura na oksidaciju. Pa sam mislio podijeliti neke uvide o ovoj temi.
Prvo, razgovarajmo o tome zašto je otpornost na oksidaciju važna. Oksidacija je u osnovi kada bakar reagira s kisikom u zraku, stvarajući sloj bakrenog oksida na površini. To može dovesti do promjene boje, korozije i smanjenja mehaničkih svojstava legure. Za primjene u kojima su izgled, trajnost i izvedba ključni, dobra otpornost na oksidaciju je neophodna.
Zaronimo sada u različite elemente legure i njihove učinke na otpornost na oksidaciju.
Cink (Zn)
Cink je jedan od najčešćih legirajućih elemenata u bakrenim legurama i ima značajnu ulogu u otpornosti na oksidaciju. Kada se bakru doda cink, na površini se stvara zaštitni sloj cinkovog oksida. Ovaj sloj djeluje kao barijera, sprječava kisik da dopre do ispod bakra i usporava proces oksidacije.
Na primjer, uH62 mesingana cijev, koji sadrži oko 62% bakra i 38% cinka, sadržaj cinka pomaže poboljšati njegovu otpornost na oksidaciju u usporedbi s čistim bakrom. Sloj cinkovog oksida je relativno stabilan i dobro prianja na površinu, pružajući dugotrajnu zaštitu.
Međutim, količina cinka je važna. Ako je sadržaj cinka previsok, legura može biti sklona fenomenu koji se naziva dezincifikacija. Tada se cink selektivno uklanja iz legure tijekom korozije, ostavljajući iza sebe porozan i slab sloj bogat bakrom. Dakle, postoji ravnoteža koju treba postići kada je u pitanju sadržaj cinka za optimalnu otpornost na oksidaciju.
Nikal (Ni)
Nikal je još jedan važan legirajući element. Kada se doda bakru, formira čvrstu otopinu, koja može povećati otpornost legure na oksidaciju. Atomi nikla mogu zamijeniti atome bakra u kristalnoj rešetki, a također imaju jak afinitet prema kisiku.
UC7025 Mesingana ploča, nikal je jedan od ključnih legirajućih elemenata. Dodatak nikla pomaže u stvaranju stabilnijeg i zaštitnijeg oksidnog sloja na površini. Ovaj je sloj otporniji na pucanje i pucanje u usporedbi s oksidnim slojem na čistom bakru. Oksidni sloj koji sadrži nikal također može pružiti bolju zaštitu u teškim okruženjima, poput onih s visokom vlagom ili izloženošću kemikalijama.
kositar (Sn)
Kositar se često dodaje bakrenim legurama kako bi se poboljšala njihova otpornost na koroziju i oksidaciju. Kositar stvara tanki, prianjajući sloj kositrenog oksida na površini legure. Ovaj sloj je gust i može učinkovito spriječiti kisik i druge korozivne tvari da dopru do bakrene podloge.
U nekim legurama bronce, koje su legure bakra i kositra, sadržaj kositra može značajno povećati otpornost na oksidaciju. Sloj kositrenog oksida također se donekle sam zacjeljuje. Ako se ošteti, može se brzo preobraziti pod pravim uvjetima, održavajući zaštitu temeljnog bakra.
Aluminij (Al)
Aluminij je snažan legirajući element za poboljšanje otpornosti na oksidaciju. Kada se aluminij doda bakrenim legurama, on stvara vrlo tanak, ali izuzetno zaštitni sloj aluminijevog oksida. Ovaj sloj je vrlo stabilan i ima izvrsno prianjanje na površinu legure.
Bakrene legure koje sadrže aluminij mogu imati mnogo bolju otpornost na oksidaciju u okruženjima s visokim temperaturama. Sloj aluminijevog oksida može izdržati više temperature bez kvara, što je ključno za primjene kao što su izmjenjivači topline ili komponente u visokotemperaturnim industrijskim procesima.
fosfor (P)
Fosfor se ponekad dodaje u malim količinama bakrenim legurama. Djeluje kao dezoksidant tijekom procesa izrade legure, uklanjajući sav preostali kisik u talini. To pomaže smanjiti stvaranje bakrenog oksida u leguri tijekom skrućivanja.
Osim toga, fosfor također može poboljšati svojstva vlaženja legure, što je korisno za lemljenje. Dobro zalemljen spoj može spriječiti ulazak kisika i vlage, dodatno povećavajući ukupnu otpornost na oksidaciju komponente izrađene od legure bakra.
Olovo (Pb)
Olovo se često dodaje bakrenim legurama radi poboljšanja obradivosti. Međutim, njegov učinak na otpornost na oksidaciju je malo složeniji. Samo olovo ne doprinosi izravno otpornosti na oksidaciju. Zapravo, u nekim slučajevima olovo može biti slaba točka u otpornosti legure na koroziju.
Ako čestice olova nisu dobro raspoređene u leguri, mogu djelovati kao mjesta za početak korozije. Ali u dobro dizajniranim bakrenim legurama s pravilnim sadržajem i raspodjelom olova, negativan utjecaj na otpornost na oksidaciju može se svesti na minimum. Na primjer,C3604 mesingana cijevsadrži malu količinu olova za bolju obradivost, a uz odgovarajuće proizvodne procese, njegova ukupna otpornost na oksidaciju još uvijek je prihvatljiva za mnoge primjene.
Ostali elementi
Postoje i drugi legirajući elementi koji mogu utjecati na otpornost na oksidaciju, kao što su mangan (Mn), silicij (Si) i krom (Cr). Mangan može oblikovati zaštitni oksidni sloj sličan drugim elementima, a također može poboljšati čvrstoću i tvrdoću legure. Silicij može povećati fluidnost rastaljene legure tijekom lijevanja i može doprinijeti stvaranju stabilnijeg oksidnog sloja. Krom, kao i aluminij, može stvoriti vrlo zaštitni sloj kromovog oksida, posebno u okruženjima s visokom temperaturom i visokom korozijom.
Dakle, kao što vidite, različiti legirajući elementi imaju različite učinke na oksidacijsku otpornost bakrenih legura. Izbor legirajućih elemenata ovisi o specifičnim zahtjevima primjene. Ako vam je potrebna legura s visokom otpornošću na oksidaciju za morski okoliš, legura s niklom i aluminijem mogla bi biti dobar izbor. Ako vam je potrebna dobra obradivost uz razumnu otpornost na oksidaciju, može se razmotriti legura s malom količinom olova.
Kao dobavljač bakrenih legura, imam na raspolaganju širok raspon bakrenih legura, svaka sa svojom jedinstvenom kombinacijom legirajućih elemenata i svojstava. Bilo da tražiteH62 mesingana cijev,C7025 Mesingana ploča, iliC3604 mesingana cijev, mogu vam pružiti proizvode visoke kvalitete.
Ako ste na tržištu bakrenih legura i želite razgovarati o svojim specifičnim potrebama, rado ću popričati s vama. Samo se obratite i mi ćemo pronaći najbolje rješenje legure za vaš projekt. Radimo zajedno kako bismo pronašli savršenu leguru bakra koja udovoljava vašoj otpornosti na oksidaciju i drugim zahtjevima u pogledu performansi.
Reference
- Davis, JR (ur.). (2001). Bakar i bakrene legure. ASM International.
- Schlesinger, M., & Paunović, M. (Ur.). (2000). Moderna galvanizacija. John Wiley & sinovi.
- Odbor za priručnik ASM. (2004). ASM priručnik, svezak 13A: Korozija: osnove, ispitivanje i zaštita. ASM International.