Haben Sie sich jemals gefragt, warum manche Stahlkonstruktionen jahrzehntelang halten, ohne zu rosten? Dieser Artikel enthüllt die Geheimnisse von legiertem Stahl, einem Eisen-Kohlenstoff-Gemisch mit zusätzlichen Elementen, die ihm bemerkenswerte Eigenschaften wie hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit verleihen. Erfahren Sie, wie diese Elemente gewöhnlichen Stahl in ein Material verwandeln, das extremen Bedingungen standhalten kann.
Legierter Stahl ist eine Art von Eisen-Kohlenstoff-Legierung, die neben Eisen und Kohlenstoff noch andere Legierungselemente enthält.
Durch die Zugabe eines oder mehrerer geeigneter Legierungselemente zu gewöhnlichem Kohlenstoffstahl und die Anwendung geeigneter Verarbeitungsverfahren können je nach den zugesetzten Elementen und den Verarbeitungsverfahren besondere Eigenschaften wie hohe Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Tieftemperaturbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Nichtmagnetismus erzielt werden.
Korrosion
Korrosion, die auch die kombinierten Auswirkungen der oben genannten Faktoren und mechanischer oder biologischer Faktoren umfasst.
Einige physikalische Phänomene, wie die physikalische Auflösung von metallische Werkstoffe in bestimmten flüssigen Metallen, kann auch als Metallkorrosion eingestuft werden.
Im Allgemeinen bezieht sich Rost auf Stahl und Eisenlegierungen, die unter der Einwirkung von Sauerstoff und Wasser hauptsächlich Rostprodukte bilden, die aus hydratisiertem Eisenoxid bestehen.
Nichteisenmetalle und ihre Legierungen können korrodieren, ohne zu rosten, und bilden stattdessen ähnliche Korrosionsprodukte wie Rost, z. B. die Kupferpatina auf der Oberfläche von Kupfer und Kupferlegierungen, die gelegentlich als Kupferrost bezeichnet wird.
Rost oder rostendes Metall
Metallrost ist eine chemische oder elektrochemische Reaktion, die auftritt, wenn Metalle mit den sie umgebenden Medien in Berührung kommen, was zur Zerstörung des Metalls führt.
Der Einfluss der wichtigsten Legierungselemente auf die Leistung von Stahl.
Erläuterung der Auswirkungen der wichtigsten Legierungselemente auf die Leistung von Stahl in Tabelle 1-38.
| Name des Elements. | Primäre Auswirkungen auf die Leistung. |
| Al | Die Hauptfunktion ist die Verfeinerung des Korns und die Desoxidation. Unter nitrieren Stählen kann es die Bildung von Nitrierschichten fördern. Wenn es in großen Mengen vorhanden ist, kann es die Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit und die Beständigkeit gegen H2S-Gaskorrosion verbessern. Es hat eine starke Mischkristallverfestigungswirkung, verbessert die Warmfestigkeit von hitzebeständigen Legierungen und fördert die Graphitisierungstendenz. |
| B | Spuren von Bor können die Härtbarkeit von Stahl verbessern. Da jedoch die Kohlenstoffgehalt im Stahl zunimmt, wird die Verbesserung der Härtbarkeit allmählich schwächer und verschwindet schließlich. |
| C | Mit zunehmendem Gehalt steigt die Härte und Festigkeit des Stahls nimmt ebenfalls zu. Allerdings nehmen die Plastizität und die Zähigkeit entsprechend ab. |
| C0 | Es hat eine mischkristallverfestigende Wirkung, die dem Stahl eine rote Härte verleiht und seine Hochtemperaturleistung, Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit verbessert. Es ist ein wichtiges Legierungselement in Hochtemperaturlegierungen und superharten Schnellarbeitsstählen. Es kann auch die Frau Punkt des Stahls und verringern seine Härtbarkeit. |
| Cr | Es verbessert die Härtbarkeit von Stahl und hat eine sekundäre Härtungswirkung, die die Verschleißfestigkeit von kohlenstoffreicher Stahl. Wenn der Gehalt 12% übersteigt, verleiht es dem Stahl eine ausgezeichnete Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit und Beständigkeit gegen oxidative Medienkorrosion und verbessert die Warmfestigkeit des Stahls. Es ist das wichtigste Legierungselement in nichtrostenden säurebeständigen Stählen und hitzebeständigen Stählen. Bei einem zu hohen Gehalt kann es jedoch zu Sprödigkeit führen. |
| Cu | Wenn es in geringen Mengen vorhanden ist, hat es eine ähnliche Funktion wie Nickel. Wenn der Gehalt jedoch höher ist, kann er sich nachteilig auf die Warmumformung auswirken. Wenn der Gehalt beispielsweise 0,30% übersteigt, kann er bei der Warmumformung zu einer Versprödung des Kupfers bei hohen Temperaturen führen. Liegt der Gehalt über 0,75%, kann es nach Mischkristallbehandlung und Alterung zu Aushärtung kommen. In niedrig legierten Stählen, insbesondere in Verbindung mit Phosphor, kann es die Beständigkeit des Stahls gegen atmosphärische Korrosion verbessern. In nichtrostenden Stählen kann 2%-3%-Kupfer die Korrosionsbeständigkeit gegen Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure usw. sowie die Stabilität gegen Spannungskorrosion verbessern. |
| Mn | Es senkt den unteren kritischen Punkt des Stahls, erhöht den Grad der Unterkühlung während der Austenit Abkühlung und verfeinert die Perlitstruktur zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Es ist ein wichtiges Legierungselement in niedrig legierten Stählen, das die Härtbarkeit des Stahls erheblich verbessert. Allerdings hat es auch eine nachteilige Tendenz zur Kornvergröberung und Anlasssprödigkeit. |
| Mo | Es verbessert die Härtbarkeit von Stahl. Bei einer Menge von 0,5% kann es die Anlasssprödigkeit verringern und hat eine sekundäre Härtungswirkung. Bei einem Gehalt zwischen 2% und 3% erhöht es die Warmfestigkeit und die Kriechfestigkeit des Stahls sowie seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber organischen Säuren und reduzierenden Medien. |
| N | Es hat einen subtilen Mischkristallverfestigungseffekt und kann die Härtbarkeit von Stahl verbessern sowie seine Kriechfestigkeit erhöhen. Wenn es sich mit anderen Elemente in Stahlkann es eine ausscheidungshärtende Wirkung haben. Das Nitrieren der Stahloberfläche kann die Härte und die Verschleißfestigkeit sowie die Korrosionsbeständigkeit des Stahls erhöhen. Bei kohlenstoffarmen Stählen kann Reststickstoff zur Anlassversprödung führen. |
| Nb | Es hat einen erheblichen Mischkristallverfestigungseffekt, der die Härtbarkeit von Stahl verbessert (bei Auflösung in Austenit), erhöht die Anlaßstabilität und hat eine sekundäre Härtungswirkung. Es kann auch die Festigkeit und Kerbschlagzähigkeit des Stahls erhöhen. Bei hohem Gehalt (mehr als das 8-fache des Kohlenstoffgehalts) verleiht es dem Stahl eine ausgezeichnete Wasserstoffbeständigkeit und verbessert die Hochtemperaturleistung (Kriechfestigkeit usw.) von hitzebeständigen Stählen. |
| Ni | Es erhöht die Duktilität und Zähigkeit des Stahls, wobei die Tieftemperaturzähigkeit deutlich verbessert wird. Außerdem verbessert es die Korrosionsbeständigkeit. In Kombination mit Chrom und Molybdän kann es die Warmfestigkeit des Stahls verbessern. Es ist eines der wichtigsten Legierungselemente in hitzebeständigen Stählen und nichtrostenden säurebeständigen Stählen. |
| P | Es hat eine gute Mischkristallverfestigung und Kaltverformungshärtung zur Folge. In Kombination mit Kupfer kann es die atmosphärische Korrosionsbeständigkeit von niedrig legierten hochfesten Stählen verbessern, kann aber die Kaltumformbarkeit verringern. In Kombination mit Schwefel und Mangan verbessert es die Zerspanbarkeit, erhöht aber die Anlasssprödigkeit und die Empfindlichkeit gegenüber Kaltbrüchigkeit. |
| Pb | Es verbessert die Bearbeitbarkeit. |
| RE | Dazu gehören die Lanthanidenelemente sowie Yttrium und Scandium, also insgesamt 17 Elemente. Sie haben eine desoxidierende, entschwefelnde und reinigende Wirkung, die die Gussstruktur des Stahls verbessert. Ein Gehalt von 0,2% kann die Oxidationsbeständigkeit, Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessern. |
| S | Es verbessert die Bearbeitbarkeit. Allerdings kann er zu Heißsprödigkeit führen, was die Qualität des Stahls verschlechtert. Ein hoher Schwefelgehalt kann sich negativ auswirken auf Schweißbarkeit. |
| Si | Gängige Desoxidationsmittel haben eine den Schmelzpunkt verstärkende Wirkung, erhöhen den elektrischen Widerstand, verringern den magnetischen Hystereseverlust, verbessern die magnetische Permeabilität und erhöhen die Härtbarkeit und Anlassbeständigkeit. Sie sind vorteilhaft für die Verbesserung der allgemeinen mechanischen Eigenschaften, die Erhöhung der Elastizitätsgrenze und die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit unter natürlichen Bedingungen. Bei höheren Gehalten können sie jedoch die Schweißbarkeit verringern und zu Kaltbrüchigkeit führen. Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt neigen beim Anlassen zur Graphitierung. |
| Ti | Es hat eine stark mischkristallverfestigende Wirkung, kann aber die Zähigkeit des Mischkristalls verringern. Wenn es in Austenit gelöst wird, kann es die Härtbarkeit von Stahl verbessern, aber wenn es sich mit TitanEs verringert die Härtbarkeit von Stahl. Es verbessert die Anlaßstabilität und hat eine sekundäre Härtungswirkung, die die Oxidationsbeständigkeit und die Warmfestigkeit von hitzebeständigen Stählen, wie Kriech- und Dauerfestigkeit, erhöht und ihre Schweißbarkeit verbessert. |
| V | Wenn es in Austenit gelöst ist, kann es die Härtbarkeit von Stahl verbessern. Liegt Vanadium jedoch in einer Verbindung vor, kann es die Härtbarkeit des Stahls verringern. Es erhöht die Anlaßstabilität und hat eine starke sekundäre Härtungswirkung. In Ferrit gelöst hat es eine extrem starke Mischkristallverfestigungswirkung. Es verfeinert die Körner und verbessert die Kerbschlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Vanadiumkarbid ist das härteste und verschleißfesteste Metallkarbid und verlängert die Lebensdauer von Werkzeugstählen erheblich. Außerdem verbessert es die Kriech- und Dauerfestigkeit von Stahl. Wenn das Vanadium-Kohlenstoff-Verhältnis 5,7 übersteigt, kann es die Beständigkeit des Stahls gegen Hochtemperatur- und Hochdruck-Wasserstoffkorrosion stark erhöhen, aber seine Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit leicht verringern. |
| W | Es hat eine sekundäre Härtungswirkung, die den Stahl rot-hart macht und seine Verschleißfestigkeit verbessert. Seine Auswirkungen auf die Härtbarkeit, die Anlassbeständigkeit, die mechanischen Eigenschaften und die Warmfestigkeit von Stahl sind ähnlich wie die von Molybdän. Allerdings kann es die Oxidationsbeständigkeit des Stahls leicht verringern. |
| Zr | Zirkonium hat im Stahl ähnliche Wirkungen wie Niob, Titan und Vanadium. In geringen Mengen hat es eine desoxidierende, reinigende und kornverfeinernde Wirkung, verbessert die Tieftemperaturzähigkeit von Stahl und beseitigt Alterungserscheinungen. Es kann auch die Stanzleistung von Stahl verbessern. |
Unter Metallkorrosion versteht man das Phänomen, dass Metalle durch Korrosion ihre wirksamen Eigenschaften verlieren, nachdem sie Säure-Base-Lösungen, Säure-Base-Gasen, Lösungsmitteln, Zwischenprodukten, Alkoholen, Fetten usw. ausgesetzt waren.
Metalle sind unter dem Einfluss äußerer Umwelteinflüsse häufig chemischen und elektrochemischen Reaktionen ausgesetzt, die zu Korrosion führen, was durch die Beschädigung des Metalls zu Sicherheitsrisiken führen kann.
Das durch Metallkorrosion verursachte Versagen ist ein häufiges Phänomen, das in Laborstudien festgestellt wurde.
Beispielsweise rosten Stahlkonstruktionen in der Atmosphäre, Schiffsrümpfe korrodieren im Meerwasser, Metallbehälter für die Lagerung von sauren oder basischen Flüssigkeiten korrodieren, unterirdische Metallrohre werden durchbrochen, Kessel von Wärmekraftwerken werden beschädigt und Metallbehälter in chemischen Anlagen werden beschädigt.
All dies sind Beispiele für Metallkorrosionsschäden, die durch chemische oder elektrochemische Reaktionen zwischen der Metalloberfläche und dem umgebenden Medium verursacht werden und zur Zerstörung oder zum Verfall des Metalls führen, was als Metallkorrosion bezeichnet wird.
Um Metallkorrosion zu verhindern, müssen sowohl chemische als auch elektrochemische Korrosion verhindert werden.
Chemische Korrosion ist der Schaden, der durch die chemische Reaktion zwischen der Metalloberfläche und dem umgebenden Medium verursacht wird, wobei während des Korrosionsprozesses eine elektrisch leitende Elektrolytlösung vorhanden ist und somit elektrischer Strom erzeugt wird.
Diese Art der Korrosion ist die häufigste und umfasst atmosphärische Korrosion, Bodenkorrosion, Seewasserkorrosion, Korrosion durch Elektrolytlösungen und Korrosion durch geschmolzenes Salz.
Die drei Hauptursachen für das Rosten von Metall sind:
1. Luftfeuchtigkeit: Die kritische Luftfeuchtigkeit vieler Metalle liegt zwischen 50% und 80%, bei Stahl etwa bei 75%. Ist die Umgebungsfeuchtigkeit niedriger als die kritische Luftfeuchtigkeit des Metalls, werden Metalloxidation und Korrosion langsamer ablaufen. Umgekehrt beschleunigt eine höhere Luftfeuchtigkeit das Auftreten von Metallrost.
2. Die Temperatur: Es wird allgemein angenommen, dass, wenn die Arbeitstemperatur eines Metalls 30%-40% seines Schmelzpunkts (absolute Temperatur) erreicht, es als Hochtemperaturkorrosionsumgebung angesehen werden kann. Je höher die Temperatur, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit von Metallkorrosion und desto schneller ist die Korrosionsrate.
3. Korrosionsfaktoren: Bei der Verarbeitung bestimmter Metalle können korrosive Gase wie Chloride und Sulfide entstehen, die direkt die Oxidation und das Rosten von Metallen beschleunigen.
Legierter Stahl entsteht durch die Zugabe von Legierungselementen zu Stahlwerkstoffen. Bei diesem Prozess wird die Grund Elemente aus Stahlnämlich Eisen und Kohlenstoff, mit den neu hinzugefügten Legierungselementen interagieren.
Durch diese Wechselwirkungen werden die Struktur und die Substanz des Stahls verändert, und die Gesamtleistung und Qualität des Stahls wird ebenfalls verbessert.
Daher nimmt die Produktion von legiertem Stahl zu, und sein Anwendungsbereich wird immer umfangreicher.
Korrosionsbeständige Legierungen sind in der Lage, Medienkorrosion zu widerstehen, können aber nicht in fluorhaltigen Umgebungen eingesetzt werden.
Zu den korrosionsbeständigen Metallwerkstoffen gehören hauptsächlich drei Arten: Legierungen auf Eisenbasis (z. B. rostfreier Stahl), korrosionsbeständige Legierungen auf Nickelbasis und reaktive Metalle:
1. Korrosionsbeständiger rostfreier Stahl bezieht sich hauptsächlich auf die 300er Serie von rostfreiem Stahl, wie als 304 Die am häufigsten verwendeten korrosionsbeständigen Legierungen sind Hastelloy C-276, 316L, 317L usw.; austenitische rostfreie Stähle mit höherer Korrosionsbeständigkeit wie 904L, 254SMO; Duplex-Stahl 2205, 2507 usw.; die Cu-haltige korrosionsbeständige Legierung 20 usw.
2. Zu den korrosionsbeständigen Legierungen auf Nickelbasis gehören hauptsächlich Hastelloy-Legierungen und Ni-Cu-Legierungen.
Aufgrund der kubisch-flächenzentrierten Struktur von Nickel kann es aufgrund seiner kristallographischen Stabilität mehr Legierungselemente wie Cr und Mo als Fe aufnehmen und ist dadurch in der Lage, verschiedenen Umgebungen zu widerstehen.
Gleichzeitig besitzt Nickel selbst eine gewisse Korrosionsbeständigkeit, insbesondere die durch Chloridionen verursachte Spannungskorrosion.
In stark reduzierenden korrosiven Umgebungen, in komplexen Mischsäureumgebungen und in Lösungen, die Halogenidionen enthalten, haben die korrosionsbeständigen Legierungen auf Nickelbasis, wie sie Hastelloy darstellt, absolute Vorteile gegenüber den nichtrostenden Stählen auf Eisenbasis.
3. Reaktive Metalle, die eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweisen, werden in der Regel durch Ti, Zr und Ta repräsentiert. Titan ist der typischste Vertreter, und Titanwerkstoffe werden in großem Umfang eingesetzt, vor allem in korrosiven Umgebungen, denen Edelstahl nicht gewachsen ist.
Das Prinzip der Korrosionsbeständigkeit von Titanwerkstoffen besteht darin, in einer oxidierenden Atmosphäre eine dichte Oxidschicht zu bilden, die Schutz bietet.
Daher kann es im Allgemeinen nicht in stark reduzierenden oder stark abdichtenden korrosiven Umgebungen verwendet werden.
Gleichzeitig liegt die Anwendungstemperatur von Titanmaterial im Allgemeinen unter 300 Grad Celsius. Es ist wichtig zu beachten, dass reaktive Metalle nicht in fluorhaltigen Umgebungen verwendet werden können.
Die Vorteile der Verwendung korrosionsbeständiger Legierungen sind folgende:
1. Legierungen sind nicht so temperaturempfindlich wie Gummi- und Harzauskleidungen und werden unter abnormalen Betriebsbedingungen weniger leicht beschädigt.
2. Ganzmetallgeräte benötigen im Allgemeinen keine Notkühlsysteme.
3. Das Reinigen und Entzundern von Legierungsbestandteilen ist viel einfacher als das Beschichten, ohne dass man sich Sorgen machen muss, die Beschichtung zu beschädigen.
4. Auch die Prüfung und Reparatur von Legierungsoberflächen ist viel einfacher, und für Reparaturarbeiten werden nur qualifizierte Schweißer benötigt.
5. Es gibt zwar bestimmte Anforderungen an die Bauweise und die Umweltbedingungen von legierten Bauteilen, diese sind jedoch weit weniger streng als die für Gummi- und Harzauskleidungen.
6. Die Leistungsänderungen von legierten Produkten sind im Allgemeinen geringer als die von Gummi und Harz, die eine gewisse Haltbarkeit haben. Außerdem ist die Prüfung von legierten Werkstoffen relativ einfach.
Korrosionsbeständigkeit: Die Fähigkeit eines metallischen Werkstoffs, der korrosiven Zerstörung des umgebenden Mediums zu widerstehen, wird als Korrosionsbeständigkeit bezeichnet. Sie wird durch die Zusammensetzung, die chemischen Eigenschaften und die strukturelle Morphologie des Werkstoffs bestimmt. Chrom, Nickel, Aluminium und Titan können dem Stahl hinzugefügt werden, um einen Schutzfilm zu bilden, während Kupfer das Elektrodenpotential verändern kann und Titan und Niob die interkristalline Korrosion verbessern können, was die Korrosionsbeständigkeit erhöht.
Einführung
Metallische Werkstoffe sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Zugänglichkeit in verschiedenen Bereichen weit verbreitet, aber ihre Korrosionsanfälligkeit beeinträchtigt auch ihre Leistung und schränkt die Verwendung von Metallwerkstoffen ein.
Um dem entgegenzuwirken, kann die Verwendung von Metallen reduziert oder der direkte Kontakt mit reaktiven Medien so weit wie möglich vermieden werden, wenn man metallische Werkstoffe.
Darüber hinaus kann der elektrochemische Korrosionsschutz unter Ausnutzung der polarisierenden Wirkung von Yin und Yang durchgeführt werden, um den Schutz von Metallwerkstoffen zu verbessern. Dies ist von großer praktischer Bedeutung für die Verlängerung der Lebensdauer von Metallwerkstoffen, die Senkung der Anwendungskosten und die Verbesserung der Anwendungseffizienz.
1. Korrosion von Metallwerkstoffen und ihre Gefahren
1.1 Korrosion von metallischen Werkstoffen
Die Korrosion metallischer Werkstoffe bezeichnet ein Phänomen, bei dem metallische Werkstoffe durch chemische oder elektrochemische Reaktionen beschädigt werden, wenn sie mit den sie umgebenden Medien in Berührung kommen.
In der Natur kommen die meisten Metalle in verschiedenen Formen von Verbindungen vor, und die chemische Aktivität von Metallelemente ist in der Regel höher als der ihrer Verbindungen.
Daher entwickeln sich diese Metalle spontan in ihre natürlichen Existenzzustände, was Metallkorrosion zu einem spontanen und universellen Phänomen macht, das unvermeidbar ist.
Gemäß dem Mechanismus der Metallmaterial Korrosion kann in der Regel in chemische Korrosion und elektrochemische Korrosion unterteilt werden.
Chemische Korrosion bezieht sich auf das Phänomen der Korrosion, das auftritt, wenn metallische Werkstoffe mit Nichtelektrolyten in den umgebenden Medien in Kontakt kommen und chemische Oxidations-Reduktions-Reaktionen eingehen.
Dies ist die Korrosion, die auftritt, wenn sich metallische Werkstoffe in organischen Lösungen befinden (aromatische Kohlenwasserstoffe, Rohöl usw.).
Elektrochemische Korrosion bezieht sich hauptsächlich auf das Phänomen der Korrosion, das auftritt, wenn metallische Werkstoffe mit Elektrolyten in Kontakt kommen und die Metalloberfläche chemisch mit der Elektrolytlösung reagiert, um Wasserstoffabsorptionskorrosion oder Wasserstoffentwicklungskorrosion zu bilden. Zum Beispiel reagiert Kohlenstoffstahl mit Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser in der Luft und bildet Rost.
1.2 Gefahren der Korrosion
Korrosion schwächt die Festigkeit und mechanische Eigenschaften von Metall Materialien, verkürzt ihre Lebensdauer und macht metallische Werkstoffe sogar unbrauchbar, was zu wirtschaftlichen Verlusten führt. Berichten zufolge haben die durch Korrosion verursachten wirtschaftlichen Verluste in China im Jahr 2014 bereits 200 Milliarden RMB überschritten.
Die durch Korrosion verursachten wirtschaftlichen Verluste sind weltweit unvorstellbar hoch. Zu den korrosionsbedingten Verlusten gehört auch die Energie, die bei der Metallverhüttung und beim Recycling verbraucht wird.
Gleichzeitig kann Korrosion auch zur Verschmutzung von Land- und Wasserressourcen führen. Korrosion kann auch Schäden an Industrieanlagen, Brückenkonstruktionen und Schiffen verursachen, die zu wirtschaftlichen Verlusten führen oder sogar eine Gefahr für die persönliche Sicherheit darstellen. Viele Unfälle werden direkt oder indirekt durch Korrosion verursacht.
Daher ist die Erforschung des Korrosionsschutzes für metallische Werkstoffe von großer Bedeutung.
2. Faktoren, die die Korrosion beeinflussen
2.1 Metallimmanente Gründe
Die Korrosion von Metallen hängt eng mit dem Metall selbst zusammen, z. B. mit den Kräften, die auf der Oberfläche von Metallwerkstoffen wirken, und mit den inneren Eigenschaften, die alle in direktem Zusammenhang mit der Metallkorrosion stehen. Metalle mit regelmäßigen und strukturell intakten äußeren Formen haben in der Regel eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Metalle mit Oberflächenfehlern.
Wenn die inneren Kräfte konzentriert sind, kann die beschleunigte Korrosion des Metalls die Qualität des Metalls gefährden und größere Schäden an der Metalloberfläche verursachen.
2.2 Äußere Bedingungen des Metalls
Zu den wichtigsten externen Ursachen für die Beschleunigung der Metallkorrosion gehören:
(1) Betriebsmedien. Der wichtigste Faktor, der sich auf Stahlwerkstoffe in Betriebsmedien auswirkt, ist der pH-Wert, der ein wichtiger Index zur Unterscheidung von Elektrolytlösungen ist. Daher ist der Einfluss des pH-Werts auf den Korrosionsgrad komplex.
(2) Änderungen der Temperatur. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Temperatur, desto schneller die Korrosionsgeschwindigkeit des Metalls.
(3) Druckunterschiede. Im Allgemeinen erhöht ein steigender Druck die Löslichkeit von Gas in der Lösung, wodurch sich die Korrosionsfläche des Metalls ausdehnt, bis sie sich allmählich auf die gesamte Metalloberfläche ausbreitet.
3. Verhinderung von Metallkorrosion
3.1 Schutz der Metalloberfläche
Es gibt zwei Behandlungsmethoden, nämlich Phosphatierung und Chlorierung.
Phosphatierung von Metall:
Nach dem Entfernen von Öl und Rost von Stahlprodukten werden diese in eine Lösung aus Metall und Karbonat-Ionen getaucht. Nach der Behandlung mit einer Lösung, die Phosphate von Zn, Mn, Cr, Fe usw. enthält, bildet sich auf der Metalloberfläche ein unlöslicher Phosphatsalzfilm, der eine wasserunlösliche Komponente bildet.
Dieser Prozess wird als Phosphatierung bezeichnet. Die Farbe des Phosphatfilms ändert sich von dunkelgrau zu schwarzgrau und ist fünf bis zwanzig Mikrometer dick und hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit.
Die Struktur des Phosphatfilms hat viele Poren und nimmt leicht Farbe auf, und wenn er am unteren Ende der Farbschicht verwendet wird, kann er die Korrosionsbeständigkeit erhöhen.
Chlorierung von Metall: Stahlerzeugnisse werden nach der Wärmebehandlung mit einer Mischung aus Natriumchlorid- und Natriumnitritlösung behandelt, und auf der Oberfläche bildet sich ein blauer Eisenoxidfilm, der "blau" genannt wird. Dieser Wasserstofffilm ist flexibel und schmierend und beeinträchtigt die Genauigkeit der Teile nicht.
Präzisionsgeräte wie Federstahl und feiner Eisendraht sowie Komponenten von optischen Geräten können für die Brünierung verwendet werden.
Eine weitere Korrosionsschutzmethode ist die nichtmetallische Beschichtung: Die mit Kunststoff beschichtete Metalloberfläche ist besser als die von Farbe, die Kunststoffschicht ist zart und glatt, die Farbe ist sehr hell, und sie hat die Funktion der Korrosionserosion und der Dekoration. Keramiken, die SiO2wie z. B. Glaskeramik mit einem hohen SiO2-Gehalt, haben einen guten Korrosionsschutz gegen Erosion.
3.2 Hochbelastbare Antikorrosionsbeschichtungstechnologie
Das Beschichtungsverfahren für hochbelastbare Korrosionsschutzbeschichtungen ist sehr elegant und einfach und wird vielerorts noch immer angewandt. Entsprechend der Entwicklung der Beschichtungstechnologie ist die Korrosionsschutzbeschichtung der Stahlbrückenoberfläche der Schlüssel zum Korrosionsschutz von Stahlbrücken.
In dieser Hinsicht haben sowohl ausländische Markenbeschichtungen als auch inländische Beschichtungen alter Marken ähnliche Korrosionsschutzbeschichtungsverfahren und -typen, die sich aus vielen Beschichtungssystemen zusammensetzen, einschließlich Grundierung, Zwischenbeschichtung und Deckbeschichtung.
Die Arten von Beschichtungen sind Epoxidharz-Grundierung, Epoxidharz-Glimmer-Eisenoxid-Zwischenbeschichtung, Epoxidharz-Polyurethan- und Epoxidharz-Farbdeckbeschichtung und Chlorkautschuk-Deckbeschichtung, usw. Stahl und korrosive Umgebung werden durch die Beschichtung von Beschichtungen getrennt.
Bei der passiven Korrosionsschutzwirkung des Beschichtungssystems hat die erste Werksgrundierung eine passive Korrosionsschutzwirkung, aber die Sterilisationswirkung ist nicht optimal.
Unter dem kathodischen Schutz der Anti-Korrosions-Grundierung, wenn Zinkpulver und Rich-Zink-Grundierung hinzugefügt werden, wird es den kathodischen Schutz von Stahl zu helfen.
3.3 Heißspritz-Korrosionsschutztechnik
Es gibt zwei Arten von Sprühbeschichtungen: Flammspritzen und Lichtbogenspritzen. Flammspritzen: Seine Wärmequelle ist brennbares Gas, seine Methode ist es, Metalldraht und Pulver zu schmelzen, dann zu zerstäuben und auf die Objektoberfläche zu sprühen.
O2 und C2H2 Flammenspray war das erste Korrosionsschutzspray für europäische und amerikanische Stahlbrücken und erzielte signifikante Korrosionsschutzeffekte.
Lichtbogenspritzen: Das Prinzip des Lichtbogenspritzens besteht darin, mit Hilfe einer Lichtbogenspritzvorrichtung zwei geladene Metalldrähte zu erhitzen, zu schmelzen, zu zerstäuben und zu versprühen, um Korrosionsschutzschichten sowie lang anhaltende Korrosionsschutz-Verbundschichten mit organischer Versiegelung zu erzeugen.
3.4 Ionenimplantationstechnologie
Die Ionenimplantationstechnologie wurde in den 1970er Jahren entwickelt und ist eine Technologie zur Oberflächenveränderung, die sich von den üblichen Beschichtungstechnologien wie Galvanisierung, Elektrolithiumbeschichtung und chemischer Gasphasenabscheidung unterscheidet.
Dabei handelt es sich um eine neue Technik, bei der Hochgeschwindigkeits-Hochenergie-Impulse zur Veränderung der Oberflächeneigenschaften eingesetzt werden. Hochenergetische Ionen werden im Vakuum schnell in die Substratoberfläche implantiert, wodurch die Oberflächenstruktur verdichtet, die Substratoberfläche mit hochgesättigten festen Lösungen, metastabilen Phasen und nichtkristallinen und äquilibrierten Legierungen implantiert und somit der Korrosionsschutz und die Erosionsbeständigkeit der Substratoberfläche verbessert werden können.
Die Ionenimplantation von Metallen wird zum Beispiel eingesetzt, um die chemischen Eigenschaften der Oberfläche zu verbessern und den Korrosionsschutz der Metalloberfläche zu erhöhen. Die Veränderung von Oberflächen aus Aluminium- und Zinklegierungen war bereits ein Forschungsschwerpunkt, als die Ionenimplantationstechnologie entwickelt wurde.
In den letzten Jahren wurde die Ionenimplantationstechnologie schrittweise auf Magnesiumlegierungen angewandt, um deren Korrosionsschutz zu verbessern.
3.5 Schmelztauchverzinkung Korrosionsschutztechnik
Die Feuerverzinkung ist ein Korrosionsschutzverfahren, das für Metallbeschichtungen wie Zink, Zinn, Blei und andere Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt eingesetzt wird.
Die Metallbeschichtungen werden durch Eintauchen des Metalls in ein Bad aus geschmolzenem Metall hergestellt. Diese Technologie wird häufig für die Herstellung von dünnen Stahlplatten und Lebensmittelbehältern sowie für die chemische Korrosionsbeständigkeit und die Beschichtung von elektrischen Kabeln verwendet.
Die Feuerverzinkung von Aluminium wird hauptsächlich zum Schutz vor Hochtemperaturoxidation von Stahlbauteilen eingesetzt.
Da die Nachfrage nach Korrosionsschutzbeschichtungen und die Kostenkontrolle im Herstellungsprozess zunehmen, entwickelt sich die Feuerverzinkungstechnologie allmählich in Richtung der Beschichtungstechnologie mit Metalllegierungen weiter.
3.6 Elektrochemische Korrosionsschutztechnologie
Auf der Grundlage der entsprechenden Theorie in der Elektrochemie wird die "elektrochemische Schutzmethode" auf Metallvorrichtungen angewendet und wird zur Kathode der Korrosionszelle, wodurch Korrosion und Erosion des Metalls verhindert oder verringert werden.
Die erste Methode ist die "Opferanodenschutzmethode", bei der ein Metall oder eine Legierung mit einem niedrigeren Elektrodenpotential als das geschützte Metall als Anode verwendet wird, die auf dem geschützten Metall befestigt wird, um eine "Korrosionselektrode" zu bilden und so das Metall als Kathode zu schützen. Zink, Aluminium und Legierungen werden üblicherweise als Opferanoden verwendet.
Diese Methode wird vor allem zum Schutz verschiedener im Meer befindlicher Metallvorrichtungen, wie z. B. Schiffsrümpfe, und zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Vorrichtungen wie Öltanks und Ölleitungen eingesetzt.
Die zweite Methode besteht darin, externen Strom anzulegen, wobei das geschützte Metall und eine weitere zusätzliche Elektrode als die beiden Pole der Batterie verwendet werden, so dass das Metall als Kathode unter der Wirkung von externem Gleichstrom geschützt ist.
Diese Methode wird meist eingesetzt, um Korrosion und Erosion von Metallgeräten durch Erde, Meer- und Flusswasser zu verhindern.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass metallische Werkstoffe einen hohen Anwendungswert haben und dass der Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen auch ein wichtiges Forschungsthema für Techniker ist.
In jüngster Zeit hat die eingehende Erforschung der Korrosion von Metallwerkstoffen dazu geführt, dass die Korrosionsschutztechnologie und -verfahren für Metallwerkstoffe bestimmte Ergebnisse erzielt haben.
Allerdings sind einige neue Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit werden aus Kostengründen nur eingeschränkt gefördert und eingesetzt, und auch einige Korrosionsschutzverfahren sind mit Problemen wie Umweltschäden, hohen Prozesskosten und komplizierten Betriebsbedingungen konfrontiert.
Daher ist die weitere Erforschung von Korrosionsschutzmaßnahmen für metallische Werkstoffe nach wie vor von großem Forschungswert und praktischer Bedeutung.
Korrosionsbeständigkeit von Nichteisenmetallen und ihren Legierungen
| Auswahltabelle für die Verwendung von Metallmaterialien | ||||||||||||||
| Flüssigkeit | Material | |||||||||||||
| Kohlenstoffstahl | Gusseisen | 302/304 | 316 | Bronze | Monel | Hastelloy B | Hastelloy C | rostfreier Stahl | Titan | Kobalt-Chrom | 416 | 440C | 17-4PH | |
| rostfreier Stahl | rostfreier Stahl | 20# | Legierung6# | rostfreier Stahl | rostfreier Stahl | |||||||||
| Acetaldehyd | A | A | A | A | A | A | I、L | A | A | I、L | I、L | A | A | A |
| Essigsäure, Gas | C | C | B | B | B | B | A | A | A | A | A | C | C | B |
| Essigsäure, Verdampfung | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | C | B |
| Essigsäure, Dampf | C | C | A | A | B | B | I、L | A | B | A | A | C | C | B |
| Aceton | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Acetylen | A | A | A | A | I、L | A | A | A | A | I、L | A | A | A | A |
| Alkohol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Bleisulfat | C | C | A | A | B | B | A | A | A | A | I、L | C | C | I、L |
| Ammoniak | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L |
| Ammoniumchlorid | C | C | B | B | B | B | A | A | A | A | B | C | C | I、L |
| Ammoniumnitrat | A | C | A | A | C | C | A | A | A | A | A | C | B | I、L |
| Ammoniumphosphat (monobasisch) | C | C | A | A | B | B | A | A | B | A | A | B | B | I、L |
| Ammoniumsulfat | C | C | B | A | B | A | A | A | A | A | A | C | C | I、L |
| Ammonium-Sulfit | C | C | A | A | C | C | I、L | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Anilin | C | C | A | A | C | B | A | A | A | A | A | C | C | I、L |
| Benzol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Benzoesäure | C | C | A | A | A | A | I、L | A | A | A | I、L | A | A | A |
| Borsäure | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Butan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L | A | A | A | A |
| Calciumchlorid | B | B | C | B | C | A | A | A | A | A | I、L | C | C | I、L |
| Calciumhypochlorit | C | C | B | B | B | B | C | A | A | A | I、L | C | C | I、L |
| Karbolsäure | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L | I、L | I、L |
| Karbolsäure | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Kohlendioxid (trocken) | C | C | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Kohlendioxid (feucht) | A | A | A | A | C | B | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Kohlendioxid | B | B | B | B | A | A | B | A | A | A | I、L | C | A | I、L |
| Tetrachlorkohlenstoff | C | C | B | B | B | A | A | A | A | I、L | I、L | A | A | A |
| Kohlensäure H2C03 | A | A | B | B | B | A | A | A | A | C | B | C | C | C |
| Chlor, trocken | C | C | C | C | C | C | C | B | C | A | B | C | C | C |
| Chlor, nass | C | C | C | C | B | C | C | A | B | C | B | C | C | C |
| Chlor, flüssig | C | C | C | B | C | A | C | A | C | A | B | C | C | C |
| Chromsäure H2Cr04 | A | A | A | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Kokereigas | C | C | B | B | B | C | I、L | A | A | A | I、L | A | A | A |
| Kupfersulfat | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Ethan | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Äther | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Chlorethan | A | A | A | A | A | A | I、L | A | A | A | A | A | A | A |
| Ethylen | A | A | A | A | A | A | I、L | I、L | A | I、L | A | A | A | A |
| Glykol | C | C | C | C | C | C | C | B | C | A | B | C | C | I、L |
| Eisen(III)-chlorid | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Methylketon HCHO | I、L | C | B | B | A | A | A | A | A | C | B | C | C | B |
| Formaldehyd HCO2H | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L | I、L | I、L |
| Freon, feucht | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L | I、L | I、L |
| Freon, trocken | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Benzin, raffiniert | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Salzsäure, Verdampfung | C | C | C | C | C | C | A | B | C | C | B | C | C | C |
| Salzsäure, frei | C | C | C | C | C | C | A | B | C | C | B | C | C | C |
| Fluorwasserstoffsäure, Verdampfung | B | C | C | B | C | C | A | A | B | C | B | C | C | C |
| Fluorwasserstoffsäure, frei | A | C | C | B | C | A | A | A | B | C | I、L | B | B | I、L |
| Wasserstoff | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A |
| Wasserstoffsuperoxyd | I、L | A | A | A | C | B | A | B | A | A | I、L | B | B | I、L |
| Schwefelwasserstoff, flüssig | C | C | A | A | C | C | A | A | B | A | A | C | C | I、L |
| Magnesiumhydroxid | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L |
| Methylethylketon | A | A | A | A | A | A | A | A | A | I、L | A | A | A | A |
| Naturgas | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Salpetersäure | C | C | A | B | C | C | C | B | A | A | C | C | C | B |
| Oxalat | C | C | B | B | B | B | A | A | A | B | B | B | B | I、L |
| Sauerstoff | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Methanol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A |
| Schmieröl, raffiniert | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Phosphorsäure, Verdampfung | C | C | A | A | C | C | A | A | A | B | A | C | C | I、L |
| Phosphorsäure, frei | C | C | A | A | C | B | A | A | A | B | A | C | C | I、L |
| Phosphorsäure-Dampf | C | C | B | B | C | C | A | I、L | A | B | C | C | I、L | |
| Pikrinsäure | C | C | A | A | C | C | A | A | A | I、L | I、L | B | B | I、L |
| Calciumchlorit | B | B | A | A | B | B | A | A | A | A | I、L | C | C | I、L |
| Kaliumhydroxid | B | B | A | A | B | B | A | A | A | A | I、L | B | B | I、L |
| Propan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Kolophonium, Kolophonium | B | B | A | A | A | A | A | A | A | I、L | A | A | A | A |
| Natriumacetat, Natriumcarbonat, Natriumchlorid | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Natriumchromat | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | A |
| Natriumhydroxid | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | B | B | B |
| Natriumhypochlorit | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Natriumthiosulfat | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | B | B | A |
| Zinndichlorid | C | C | C | C | B-C | B-C | C | A | B | A | I、L | C | C | I、L |
| Harte Säure | C | C | A | A | C | C | A | A | A | A | I、L | B | B | I、L |
| Sulfatlösung | B | B | C | A | C | B | A | A | A | A | I、L | C | C | I、L |
| Schwefel | A | C | A | A | B | B | A | A | A | A | B | B | B | I、L |
| Sauerstoffdisulfid trocken | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | I、L | I、L | I、L |
| Schwefeldioxid trocken | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Schwefelsäure, Verdampfung | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Schwefelsäure, frei | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Sulfit | C | C | C | C | C | C | A | A | A | B | B | C | C | C |
| Teer | C | C | C | C | B | B | A | A | A | B | B | C | C | C |
| Sulfit | C | C | B | B | B | C | A | A | A | A | B | C | C | I、L |
| Teer | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Trifluorethylen | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Terpentin | B | B | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Essig | C | C | A | A | B | A | A | A | A | I、L | A | C | C | A |
| Wasser, Kesselwasserversorgung | B | C | A | A | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A |
| Wasser, destilliertes Wasser | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Meerwasser | B | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C | A |
| Zinkchlorid | C | C | C | C | C | C | A | A | A | A | B | C | C | I、L |
| Zinksulfat | C | C | A | A | B | A | A | A | A | A | A | B | B | I、L |
| Symbol: | A - Kann oder wird derzeit erfolgreich angewendet | |||||||||||||
| B - Aufmerksamkeit für das Bewerbungsverfahren | ||||||||||||||
| C - Kann nicht angewendet werden | ||||||||||||||
| I.L. - Mangel an Informationen | ||||||||||||||
| Diese Tabelle gibt einen Überblick über die Auswahl des geeigneten Materials für die Reaktion mit einer Flüssigkeit. Die Empfehlungen in der Tabelle sind nicht absolut, da die Korrosivität von Materialien von Faktoren wie Flüssigkeitskonzentration, Temperatur, Druck und Verunreinigungen abhängt. Es muss daher betont werden, dass diese Tabelle nur als Leitfaden dienen kann. | ||||||||||||||
| Monel | ||||||||||||||
| Hastelloy "B"、（"C"） | ||||||||||||||
| Rostfreier Stahl # 20-Durimet20 | ||||||||||||||
| Kobalt-Chrom-Legierung # 6-Legierung6 (Co Cr) | ||||||||||||||
Korrosionsbeständigkeit von Nichteisenmetallen und -legierungen
In der Industrie wird Stahl als Schwarzmetall bezeichnet, während alle anderen Metalle als Nichteisenmetalle bezeichnet werden. Nichteisenmetalle und ihre Legierungen werden aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit und ihrer Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen häufig für die Herstellung von Wasseraufbereitungsanlagen, Chemikalienbehältern und ähnlichen Anlagenkomponenten verwendet.
Kupfer und seine Legierungen
Kupfer und seine Legierungen haben eine hohe Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Plastizität und Kaltverformbarkeit sowie eine gute Korrosionsbeständigkeit in vielen Medien.
1. Reines Kupfer
Auch bekannt als Rotkupfer. Kupfer ist unter allgemeinen atmosphärischen Bedingungen, industriellen atmosphärischen Bedingungen und maritimen atmosphärischen Bedingungen relativ stabil und ist auch in Laugen und schwachen bis mittelstarken nicht oxidierenden Säuren stabil.
Wenn die Lösung Sauerstoff oder Oxidationsmittel enthält, ist die Korrosion stärker. Kupfer ist nicht resistent gegen Korrosion durch Sulfide (wie H2S).
Kupfer hat eine hohe Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Plastizität und gute Verarbeitungseigenschaften sowie eine gute Kaltverformbarkeit. Allerdings hat Kupfer eine geringe Festigkeit, schlechte Gießbarkeit und schlechte Korrosionsbeständigkeit in einigen Medien und wird nur selten als Konstruktionswerkstoff verwendet.
2. Kupferlegierungen
Gängige Kupferlegierungen sind Messing und Bronze.
1）Messing
Eine Legierung aus Kupfer und Zink wird Messing genannt. Um die Leistung zu verbessern, werden oft Zinn, Aluminium, Silizium, Nickel, Mangan, Blei, Eisen und andere Elemente hinzugefügt, die eine spezielle Messinglegierung bilden.
Merkmale: Die mechanischen Eigenschaften stehen in engem Zusammenhang mit dem Zinkgehalt; die Gießbarkeit ist gut; die Korrosionsbeständigkeit ist gut; Messing mit einem Zinkgehalt von mehr als 20% kann in feuchter Atmosphäre, Seewasser, Wasser mit hohen Temperaturen und hohem Druck, Dampf und allen Umgebungen, die Ammoniak enthalten, nach der Kaltbearbeitung Spannungsrisskorrosion verursachen.
Messing ist anfällig für Entzinkungskorrosion in neutralen Lösungen, Seewasser und sauren Beizlösungen nach GlühenDies kann durch die Zugabe von 0,02% Arsen zum Messing verhindert werden.
2）Bronze
Alle Kupferlegierungen, bei denen das wichtigste zugesetzte Element nicht Zink, sondern Zinn, Aluminium, Silizium und andere Elemente sind, werden gemeinhin als Bronze bezeichnet. Zu den gängigen Bronzen gehören Zinnbronze, Aluminiumbronze und Siliziumbronze.
Merkmale: Zinnbronze hat eine schlechtere Gießbarkeit als Messing und eine bessere Korrosionsbeständigkeit als reines Kupfer und Messing, aber eine schlechte Beständigkeit gegen Säurekorrosion.
Aluminiumbronze hat bessere mechanische Eigenschaften als Messing und Zinnbronze und eine höhere Korrosionsbeständigkeit in Atmosphäre, Meerwasser, Kohlensäure und den meisten organischen Säuren als Messing und Zinnbronze.
Siliziumbronze hat bessere mechanische Eigenschaften als Zinnbronze, ist preiswerter und lässt sich gut gießen sowie kalt und warm verarbeiten.
Aluminium und seine Legierungen
1. Aluminium
Merkmale: Aluminium hat eine geringe Dichte, mit einem spezifischen Gewicht von 2,7, etwa ein Drittel von Kupfer; es hat eine gute Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Plastizität und Kaltverformbarkeit, aber eine geringe Festigkeit, die durch Kaltverformung verbessert werden kann; es kann verschiedenen Druckverarbeitungen standhalten.
Aluminium hat ein stark negatives Elektrodenpotential und ist auch in stark oxidierenden Medien und oxidierenden Säuren (wie Salpetersäure) stabil.
Halogenionen haben eine zerstörerische Wirkung auf die Aluminiumoxidschicht, so dass Aluminium in Flusssäure, Salzsäure, Meerwasser und anderen Lösungen mit Halogenionen nicht korrosionsbeständig ist.
Anwendungen: weit verbreitet bei der Herstellung von Reaktoren, Wärmetauschern, Kühlern, Pumpen, Ventilen, Kesselwagen, Rohrverbindungen usw.
Reines Aluminium hat eine geringe Festigkeit, aber wenn einige Elemente wie Kupfer, Magnesium, Zink, Mangan, Silizium usw. zu Aluminium hinzugefügt werden
Titan und seine Legierungen:
1. Reines Titan:
Merkmale: Reintitan ist ein reaktives Element. Es hat gute Passivierungseigenschaften mit einem stabilen Passivierungsfilm, der in vielen Umgebungen eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist. Es ist bekannt als der "König der Meerwasserkorrosionsbeständigkeit".
Bei hohen Temperaturen ist Titan chemisch sehr aktiv und reagiert heftig mit Elementen wie Halogenen, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Schwefel.
Titan unterliegt im Allgemeinen nicht der Lochfraßkorrosion, und mit Ausnahme einiger weniger Medien (wie rauchige Salpetersäure und Methanollösung) unterliegt es auch nicht der interkristalline KorrosionTitan ist wenig empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion und hat gute Korrosionsermüdungseigenschaften sowie eine gute Beständigkeit gegen Spaltkorrosion.
2. Titan-Legierungen:
Merkmale: Die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen sind im Vergleich zu reinem Titan deutlich verbessert.
In der Industrie werden Titanlegierungen anstelle von Reintitan verwendet. Die wichtigsten Formen der Korrosion bei Titanlegierungen sind Wasserstoffkracken und Spannungsrisskorrosion.
Nickel und seine Legierungen:
1. Nickel:
Merkmale: Nickel hat eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit in allen Temperatur- und Konzentrationsbereichen von Laugen und allen Arten von Schmelzlaugen.
Allerdings ist Nickel in Umgebungen, die Schwefelgase, konzentriertes Ammoniakwasser und stark belüftete Ammoniaklösungen enthalten, sowie in Sauerstoffsäuren und Salzsäure nicht sehr korrosionsbeständig.
Nickel hat eine hohe Festigkeit, hohe Plastizität und Kalthärte und kann zu sehr dünnen Blechen kaltgewalzt und zu feinen Drähten gezogen werden.
Nickel ist selten und teuer und wird hauptsächlich in der Wasseraufbereitungstechnik und der chemischen Verfahrenstechnik zur Herstellung von Geräten für alkalische Medien sowie in Prozessen verwendet, bei denen Eisenionen katalytische Störungen verursachen würden und Edelstahl nicht verwendet werden kann.
2. Nickellegierungen:
Die Monel-Legierung in Ni-Cu-Legierungen hat gute mechanische Eigenschaften und Bearbeitbarkeit, ist leicht unter Druck zu verarbeiten und zu schneiden und hat eine gute Korrosionsbeständigkeit. Sie wird hauptsächlich für korrosionsbeständige Teile und Geräte verwendet, die unter hohen Temperaturbelastungen arbeiten.
Die Hastelloy-Legierung (0Cr16Ni57Mo16Fe6W4) in Ni-Mo-Legierungen ist gegen alle Konzentrationen von Salzsäure und Flusssäure bei Raumtemperatur beständig.
Die Inconel-Legierung (0Cr15Ni57Fe) in Ni-Cr-Legierungen hat gute mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen und eine hohe Oxidationsbeständigkeit und ist einer der wenigen Werkstoffe, die der Korrosion von konzentriertem MgCl2 widerstehen können.
In diesem Artikel führen wir ein, was eine Legierung ist, erklären den Unterschied zwischen Korrosion und Rost und analysieren ausführlich die Vorteile korrosionsbeständiger Legierungen und die Verwendung korrosionsbeständiger Legierungen. Außerdem gehen wir ausführlich auf die Faktoren ein, die die Korrosionsbeständigkeit von Metallwerkstoffen beeinflussen. Schließlich stellen wir eine Tabelle der Korrosionsbeständigkeit der wichtigsten Metallwerkstoffe zur Verfügung und analysieren die Korrosionsbeständigkeit von Nichteisenmetallen und ihren Legierungen.
Nachdem Sie dies gelesen haben, glaube ich, dass Sie nun eine klare Antwort auf die Frage "Rostet eine Legierung?" haben.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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