Латунь ржавеет или нет: Латунь ржавеет или нет от воды

ржавеет или нет, вреден ли, материал

Благодаря археологическим раскопкам было обнаружено, что изделия из цинка стали применять примерно с 7 века нашей эры. Этот металл был очень распространен за счет ряда полезных свойств. Цинковый сплав может изготавливаться из различных веществ, от чего зависят его характеристики. Такой материал применяется в различных отраслях, в том числе и в бижутерии.

Содержание

1. Свойства и характеристики цинка и цинковых сплавов
2. Плюсы и минусы
3. Разновидности цинковых сплавов
4. Медь и цинк
5. Олово и цинк
6. Алюминий и цинк
7. Сфера применения
8. Виды цинковых сплавов по назначению
9. Цинковый сплав в бижутерии

Свойства и характеристики цинка и цинковых сплавов

Характеристики цинковых сплавов во многом обусловлены свойствами цинка. Это металл голубоватого цвета, не встречается в чистом виде, обычно содержит примеси, из-за которых меняются его свойства. Чистый металл получается в результате нескольких реакций.

Цинк обладает следующими химическими свойствами:

• При нагревании реагирует с сероводородом и водой с выделением водорода.
• Не реагирует с азотом и углеродом.
• Со щелочами реагирует с образованием солей цинковой кислоты – цинкатов.

Цинк – это очень прочный материал. Его пластичность увеличивается при нагревании. Если его нагреть больше чем на 210 градусов, от этого может поменяться его форма. При низких температурах вещество плавится.

Как выглядит цинковый сплав

Количество примесей зависит от методов добычи металла, особенностей его обработки и пороты цинка. Чаще всего можно встретить примеси в виде никеля, хлора, фтора и свинца. Обычно при создании цинковых сплавов используют чистый цинк, так как наличие примесей ухудшает качество материала:

• олово делает сплав слишком хрупким и ломким;
• при присутствии кадмия снижается пластичность материала;
• свинец повышает межкристальную коррозию материала, способствует его растворению в кислотах;
• наличие железа повышает твердость сплавов, но снижают их пластичность;
• из-за мышьяка сплав становится хрупким и непластичным.

Поэтому для улучшения характеристик цинковых сплавов цинк сначала очищают от примесей. А в дальнейшем используют чистый металл, который сплавляют с разными компонентами.

Плюсы и минусы

Большинство цинковых сплавов имеют следующие преимущества:

• они очень прочные, не повреждаются при механических воздействиях;
• устойчивы к коррозии;
• имеют хорошие литейные качества, могут использоваться для создания даже мелких элементов;
• со временем практически не подвергаются старению.

Однако примеси даже в незначительном количестве ухудшают характеристики сплава. Приводят к снижению жидкоплавкости, к набуханию, способствуют появлению трещин. Поэтому цинковые сплавы должны создаваться с соблюдением всех технологий, а количество примесей в них не должно превышать 0,005%.

Многие спрашивают, темнеют или нет цинковые сплавы? В этом еще один недостаток материала. Цинковые сплавы могут темнеть с течением времени. Притом потемнения обычно распространяются на всю поверхность материала. Это обуславливается образованием оксидной пленки на поверхности материала. Она формируется при комнатной температуре после контакта с воздухом или водой. Поэтому во избежание этого требуется нанесение гальванических покрытий.

Разновидности цинковых сплавов

Цинк могут сплавлять с различными веществами, отчего будут зависеть свойства полученного материала. Сплавление чистого цинка с медью, алюминием и оловом может улучшить его характеристики. Полученный состав будет более качественным, нежели чистое вещество.

Медь и цинк

Медно-цинковый сплав называется латунью. Такой сплав известен уже очень давно. Сначала его изготавливали посредством сплавления цинковой руды и меди. И только в 18 веке впервые был создан сплав из меди и металлического цинка.

Притом оба компонента могут брать в разных пропорциях. В результате этого отличают несколько разновидностей латуни:

• Зеленая. Содержит 60% меди и 40% цинка.
• Золотистая. В ее состав входит 75% меди и 25% цинка.
• Желтая. Содержит 67% меди и 33% цинка.

Латунь — сплав меди и цинка

Латунь отлично поддается обработке давлением. Характеризуется высокими механическими свойствами, неплохой коррозионной устойчивостью. Но на воздухе, в соленой воде и углекислых растворах латунь неустойчива, быстро покрывается темной кислородной пленкой.

Внешне латунь выглядит красивее меди, характеризуется лучшей коррозионной стойкостью. Но с ростом температуры интенсивность коррозии также увеличивается. Ее могут спровоцировать повышенная влажность воздуха, наличие в нем аммиака или сернистого газа. Поэтому для предотвращения коррозии материал подвергают низкотемпературному обжигу.

Латуни не теряют своих свойств при понижении температуры. Это позволяет использовать их, как конструкционный материал. Но при высоких температурах (более 200 градусов) могут наблюдаться явления хрупкости латуни.

Олово и цинк

Сплав цинка с оловом характеризуется высокими защитными свойствами. Ржавеет или нет цинковый сплав с оловом? Такой материал получается очень устойчивым к коррозии. Самыми лучшими антикоррозионными свойствами обладает сплав с 20-25% цинка и 75-80% олова. Поэтому его можно применять в условиях высокой влажности, со временем его внешний вид не ухудшится. Чем выше содержание цинка в сплаве, тем ниже его коррозионная устойчивость. Если сплав содержит 50% и более цинка, его корозионная стойкость приближена к стойкости чистого цинка.

Сплав олова с цинком обладает следующими преимуществами:

• Он очень пластичен, хорошо подается пайке.
• Полировка осадка сохраняется на протяжении долгого времени.
• Имеет высокую коррозионную стойкость.

За счет наличия вышеперечисленных свойств сплав олова и цинка обычно применяют в электро- и радиопромышленности. Изделия из него получаются очень прочными и устойчивыми к внешним воздействиям.

Алюминий и цинк

Чаще всего создается сплав из цинка, алюминия и меди, который называют ЦАМ. Также в его состав входит небольшое количество магния.

Такой сплав имеет небольшую температуру плавления, хорошо подается литью. Изделия из него получаются очень прочными и устойчивыми к окружающей среде.

Есть несколько качественных сплавов цинка с алюминием, которые обозначаются через ЦАМ 4-1, ЦАМ 4-3, ЦАМ 10-5 и другие. Они содержат примерно одинаковое количество алюминия, но разное – магния, никеля и меди. Стоимость сплава алюминия с цинком ниже, чем олова с цинком. Поэтому изделия из него стоят в разы дешевле.

Сфера применения

Цинковые сплавы получили широкое применение. Их используют в таких отраслях:

• В автомобилестроении. Из цинковых сплавов изготавливают дверные ручки, зеркала, создают детали для декора салона автомобиля.
• При создании ювелирных украшений. Цинк сплавляют с золотом, за счет чего повышается его пластичность и ковкость. Это позволяет легко соединить мелкие детали друг с другом.
• В медицине. Цинковые сплавы используются для изготовления медицинской мебели и приборов. А окись цинка является хорошим антисептическим средством, поэтому его добавляют в различные мази и лекарства.

Цинковый сплав используется в автомобилестроении

Таким образом, цинк и его соединения используются во многих областях. Но наибольшее применение вещество получило в автомобилестроении.

Виды цинковых сплавов по назначению

По назначению сплавы цинка могут быть нескольких видов:

• Деформируемые.15% — алюминий, 5%- медь, более 1% — магний. Изготавливается в виде листов или прутьев. По свойствам схожи с латунью.
• Литейные. Их изготавливают путем добавления в цинк 3-4% меди и алюминия, а также 0,05% магния. Имеют хорошую текучесть. Поэтому их изготавливают посредством литья под давлением или литья в формы.
• Антифрикционные. В их состав входит 10% алюминия, 5% меди и 0,1% магния. Изготавливаются посредством литья под давлением. Имеют низкий коэффициент трения и используются в автомобилестроении.
• Припои. Их используют для пайки алюминиевых деталей. Обычно включают в себя примеси – металлы. От этого повышается их прочность.
• Типографические. В их состав входит 7,5% алюминия, 2% магния и примерно 4% меди. Такие сплавы очень прочные, отлично льются в формы.
• Протекторные. В их состав входит не более 1% алюминия и мизерное количество кремния и магния. Устойчивы к коррозии даже во влажной среде. Поэтому такие сплавы применяются в качестве защитных материалов.

Цинковые сплавы хорошо себя зарекомендовали и получили широкое распространение. Но при их создании должны точно учитываться пропорции, иначе будет получен материал плохого качества.

Цинковый сплав в бижутерии

Внешне цинковые сплавы напоминают благородные металлы. Поэтому их используют в бижутерии для создания недорогих украшений. Бижутерия из цинкового сплава выглядит дорого, но легко создается.

Вреден ли цинковый сплав? На самом деле, он никак не влияет на организм человека. Но, тем не менее, лучше приобретать бижутерию хорошего качества. Обычно для создания украшений используется особый сплав, который так и называется – бижутерный. Чаще всего применяется латунь или сплав с алюминием. Внешне такие изделия напоминают золотые и серебряные.

Вреден ли цинковый сплав в бижутерии? Нет, поэтому изделия из него можно смело покупать. Ведь если бы он негативно воздействовал, изготовление украшений из него было бы запрещенным.

Таким образом, цинк и цинковые сплавы широко распространены. Их используют в медицине, автомобилестроении и даже в бижутерии. Это качественные и устойчивые материалы, которые практически не меняются под воздействием условий окружающей среды.

Как вам статья?

Какие смесители лучше – из латуни или силумина?

Сантехника ломается в самый неподходящий момент. В магазине наспех вы покупаете с виду приличный смеситель по очень низкой цене, ничего не подозревая. И через три месяца история повторяется – материал оказался слишком слабым. Давайте научимся выбирать качественную сантехнику и разберемся: силумин или латунь – какой смеситель лучше?

Занимательная металлургия

Наука и промышленность идут рука об руку. Новые научные достижения призваны улучшить качество жизни, в том числе удешевить производство не только как процесс, но и сам продукт. При этом нередко страдает и качество, как вышло с силумином в товарах для широкого потребления.

Силумин – это сплав алюминия, кремния и различных металлических добавок в небольших количествах. Разработан в XX веке. Он сохранил в себе малый вес, легкость в обработке, но стал прочнее алюминия, хотя и мягче дюралюминия (применяется в авиационной промышленности). Его  используют для изготовления лодочных моторов и других изделий, где важна прочность и легкость.

Рейтинг лучших напольных унитазов с бачком 2021–2022 годов

В туалете, как и в человеке, все должно быть прекрасно – и унитаз, и бачок. Фраза может показаться ироничной, но в ней есть и доля серьезности. Очень долго уборная воспринималась как малоприятное место, однако удобство, технологичность и привлекательный дизайн сантехнического оборудования сейчас играет все большую роль при выборе. Мы подготовили для вас рейтинг лучших напольных унитазов с бачком 2021–2022 годов – здесь присутствуют демократичные и элитные производители, минималистичные и роскошные модели.

Латунь – сплав меди и цинка, известный еще до нашей эры. Его главные свойства – устойчивость к коррозии и прочность. Издревле его использовали при создании оружия, украшений (фальшивое золото). 

С момента начала конструирования производственных машин, в том числе паровых, латунь стала неотъемлемым материалом механизмов. 

Из нее делали шестерни, в том числе принимающие на себя большую нагрузку. Сейчас она используется в производстве газовых турбин, химического оборудования, техники для пищевой промышленности. Гайки и арматура из этого материала применяется в различных отраслях производства, в строительстве и быту.

Вроде, хорошие материалы, но в чем загвоздка? Рассмотрим по одному.

Латунь

Смесители из латуни – это надежность, проверенная временем. В продаже есть модели как естественного желтого цвета, так и покрытые хромом. Их основные характеристики:

• 
  износостойкие – служат порядка 50 лет и более;
• 
  не ржавеют;
• 
  прочные;
• 
  красивый внешний вид – изделия хорошо полируются;
• 
  не портятся под действием солей металлов в воде.

К недостаткам можно отнести возможность окисления на нехромированных открытых поверхностях – появляется характерный зеленоватый налет, который убирается сухой тряпкой, а в тяжелом случае – содой. 

Главная проблема смесителей из латуни – высокая цена.

Силумин

Будучи инновационным материалом, силумин обладает рядом положительных качеств, оттого и дорог. Поэтому для удешевления производства используется метод порошковой металлургии: изделия не отливаются, а термически прессуются из смеси порошков металлов и неметаллов, а затем дорабатываются до итоговой конфигурации. 

Топ-7 лучших акриловых ванн

Акрил – передовой синтетический материал, который прочно занял место в ванных комнатах. Легкий, способный при производстве принимать любую форму, удобный в монтаже – он давно завоевал сердца потребителей. При кажущейся простоте изготовления рынок наполнили разнообразные по добросовестности бренды, которые поставляют как качественную, так и не очень продукцию.

В случае с бытовыми смесителями процесс значительно упрощается, поэтому изделие получается значительно менее прочным, чем могло бы быть при отливке из того же материала. Чем плохи смесители из силумина?

• 
  Малый срок службы – максимум пару лет.
• 
  Ломкие – могут расколоться просто при замене прокладок и затягивании гаек.
• 
  Царапаются.
• 
  Под воздействием воды могут выступать на поверхность соли присадок.
• 
  При некачественном спекании могут быть пористыми и пропускать в структуру воду, которая будет разрушать материал изнутри.
• 
  Заменить проще, чем починить (легко срывается резьба).

Что в смесителях из силумина хорошего? Малый вес и низкая цена – на этом преимущества заканчиваются.

Итак, в споре, что лучше – латунь или силумин в смесителе, выигрывает латунь. Изделия из нее дороже, но надежнее и удобнее в эксплуатации. В магазинах сантехники ТК «Ланской» вы сможете подобрать продукцию на любой кошелек и в любом дизайне. 

#Душ
#Что лучше

10 видов металла, который не ржавеет

1 августа 2020 г.

При работе с металлом ржавчина может стать серьезной проблемой. Ржавчина образуется, когда железо и кислород реагируют с водой с образованием оксида железа, который разъедает металл до тех пор, пока тот в конце концов не раскрошится. Пятна ржавчины также могут распространяться на одежду, обивку, бетон и другие поверхности.

При работе во влажной среде работа с нержавеющими металлами — лучший способ избежать проблем с ржавчиной. Вот устойчивые к коррозии или ржавчине металлы, которые могут значительно облегчить защиту от ржавчины:

• Оцинкованная сталь: Оцинковка добавляет защитное покрытие к железу или стали, которое помогает удерживать влагу от молекул железа. Металлический предмет погружают или гальванизируют цинком. Цинк очень реакционноспособен, поэтому он образует оксид цинка на любом открытом железе. Это образует влагонепроницаемый барьер и делает эту сталь не ржавеющей.
• Нержавеющая сталь: Подобно оцинкованной стали, нержавеющая сталь является еще одним типом нержавеющей стали. Вместо цинка нержавеющая сталь на самом деле представляет собой сплав железа, содержащий никель и хром. Хром имеет такие же реактивные свойства, как и цинк, который образует защитный барьер из оксида хрома. Даже если вы поцарапаете поверхность, на ней образуется оксид хрома, который защитит молекулы железа от влаги.
• Атмосферостойкая сталь: Атмосферостойкая сталь, также известная как кортеновская сталь, содержит хром, фосфор, никель и медь. Этот сплав образует «налет ржавчины», который может уменьшить образование ржавчины.
• Латунь: Латунь не ржавеет, потому что в ней относительно небольшое количество железа. Однако со временем он может образовывать голубоватый налет от воздействия кислорода. Это не влияет на структурную целостность металла, как это делает ржавчина.
• Медь: Медь может подвергаться коррозии, но она не так разрушительна, как оксид железа. Этот металл образует ярко-зеленую патину, которая больше похожа на потускнение, чем на ржавчину. На самом деле, некоторые люди предпочитают внешний вид медной патины.
• Алюминий: Алюминий не ржавеет, потому что в нем нет железа, однако он может подвергаться коррозии. Этот популярный металл легкий и относительно недорогой, что делает его популярным для наружных конструкций, таких как навесы и покрытия для патио.
• Бронза: Подобно алюминию и латуни, бронза также не ржавеет, поскольку содержит незначительное количество железа.
• Золото: Золото — это чистый металл, не содержащий железа, поэтому вам не нужно беспокоиться о ржавчине обручального кольца. Более того, в отличие от меди и латуни, он не вступает в реакцию с кислородом. Золото может иметь очень небольшое потускнение, но ничего похожего на серебро или медь.
• Платина: Как и золото, платина — это чистый металл без содержания железа. Он намного прочнее золота, что делает его пригодным для повседневного использования в ювелирных изделиях.
• Серебро: Наконец, серебро — еще один чистый, не ржавеющий металл. Серебро со временем тускнеет, но это можно легко удалить с помощью полироли для серебра. Он мягче платины и является отличным проводником электричества.

Для удаления пятен ржавчины с металлических и других поверхностей попробуйте Magica ^® Средство для удаления ржавчины. Наши продукты избавляют от пятен ржавчины, будучи достаточно мягкими, чтобы их можно было использовать на деликатных тканях. Посетите наш веб-сайт сегодня, чтобы узнать больше. Мы с нетерпением ждем возможности помочь вам!

Категория:

• Средство для удаления ржавчины

Испытания на коррозию

доказывают, что латунь свободной резки превосходит сталь с покрытием

Скачать PDF [677 KB]

• Введение
• Покрытия
• Программа испытаний CDA
• Результаты испытаний
• Резюме
• Ссылки

Введение

Изделия для винтовых станков

, изготовленные из латуни Free Cutting, UNS C36000, могут быть значительно дешевле, чем идентичные детали, изготовленные из освинцованной стали AISI типа 12L14. Это возможно по трем причинам:

1. Латунная стружка является ценным товаром, и автоматические винтовые станки обычно производят больше стружки, чем деталей по весу;
2. Детали из латуни можно обрабатывать гораздо быстрее, чем из свинцовистой стали (теоретически почти в пять раз быстрее), что приводит к значительному снижению производственных затрат;
3. Изделия для латунных винтовых машин не требуют дорогостоящего гальванического покрытия для защиты от коррозии или сохранения их полезности или внешнего вида.

Латунные детали могут стоить дешевле, независимо от того, является ли фактор гальваническим покрытием; однако в последние годы экологические проблемы значительно повысили стоимость гальванического покрытия, и латунь становится все более выгодной, чем когда-либо прежде.

Коррозионная стойкость, безусловно, является важным фактором в компонентах автомобильных винтовых машин. Несмотря на воздействие коррозионных условий, детали должны продолжать функционировать, резьба и фитинги должны правильно подходить, а образ качества должен поддерживаться. Действительно ли естественная коррозионная стойкость латуни достаточна для длительного воздействия потенциально коррозионной среды под капотом? И если это так, как производительность латуни сравнивается с изделиями из стали с обычным покрытием?

Эти вопросы были рассмотрены в ходе серии ускоренных испытаний на коррозию, проведенных для Ассоциации развития меди (CDA) Центром коррозионных технологий LaQue, Райтсвилл-Бич, Северная Каролина. Типичные изделия автомобильных винтовых машин из латуни и плакированной стали в Центре подвергались ускоренным коррозионным испытаниям. В данной публикации описаны результаты этих испытаний.

Наверх

Покрытия

Наиболее распространенной системой покрытия автомобильных компонентов является гальваническое цинкование, которое состоит из слоя чистого цинка со средней толщиной около 0,00015 дюйма (0,004 мм). Покрытие обычно тоньше в углублениях, на резьбе и т. д. Цинк обладает достаточно хорошей атмосферной коррозионной стойкостью, но при толщине, используемой в деталях автомобильных винтовых машин, он выполняет не более чем косметическую функцию. Например, в сильно загрязненной промышленной атмосфере даже толстые гальванизированные покрытия толщиной 2 унции/фут2 (610 г/м2), 1,7 мил (0,04 мм) начинают ржаветь через 4 года, и они могут быть на 80% проржавевшими за 1 год. 0 лет. В аналогичных условиях тонкое гальванопокрытие на автомобильных компонентах прослужило бы менее одного года.

Чтобы продлить срок хранения, цинковые гальванические пластины обычно защищают хроматными конверсионными покрытиями, которые можно определить по цвету: от прозрачного до голубоватого или бледно-желтого для очень тонких покрытий; соломенно-желтый, зеленый, оливково-зеленый и коричневый для более толстых слоев.

Среди других популярных покрытий для изделий винтовых машин – электрофоретически наносимые полимеры (Экоаты), те или иные патентованные обработки и легированные гальванические покрытия. E-покрытия успешно использовались на панелях кузова в течение многих лет, и недавно было показано, что они обеспечивают 10-летнюю защиту от коррозии медных и латунных радиаторов.

Один автопроизводитель выпускает спецификацию на запатентованное покрытие JS-500, название которого предполагает, что оно способно выдерживать 500 часов при стандартном испытании в солевом тумане. Также были опробованы цинк-железо, цинк-кобальт и другие нетрадиционные покрытия. Их общей целью является обеспечение приемлемой степени защиты от коррозии при минимальных затратах.

Покрытия и коррозия

Независимо от того, какой процесс используется, важно понимать, что все покрытия имеют:

1. конечной толщины, которая может быть или не быть одинаковой;
2. несовершенств, которые у пластинщиков называют «праздниками», и ограниченный срок службы.

После повреждения покрытия на основе цинка и обнажения лежащего под ним металла гальваническое воздействие защищает небольшие открытые участки в течение ограниченного периода времени. Когда цинк израсходован, общая коррозия может продолжаться свободно.

Продукты коррозии цинка включают оксид, гидроксиды, карбонаты и другие соли. По отдельности или в смеси с оксидами и гидроксидами железа (ржавчина) они образуют объемистую массу, которая может мешать работе резьбы и муфты. По крайней мере, они имеют тенденцию удерживать влагу и выглядят неприглядно.

Коррозионное поведение латуни

Латунь

не требует дополнительной защиты от коррозии, поскольку она по своей природе устойчива к агрессивным средам. Хотя латунь может быть менее коррозионностойкой, чем другие медные сплавы, ее характеристики вполне соответствуют условиям, возникающим при применении под капотом.

Латунь тускнеет. На воздухе быстро образует коричневую или серо-зеленую защитную пленку продукта коррозии. Скорость образования пленки (скорость коррозии) вскоре уменьшается, поскольку кислород удаляется с поверхности металла.

При определенных условиях латунь также может обесцинковываться (терять цинковый компонент своего состава). Децинкификация связана с погружением или застойными условиями воздействия, часто в кислых средах. При атмосферном воздействии эта форма коррозии обычно ограничивается поверхностным воздействием.

Наверх

Программа испытаний CDA

Наиболее важными коррозионно-активными компонентами автомобильной среды являются хлориды, которые появляются в морской атмосфере и в дорожных брызгах, содержащих растворенные противогололедные соли. Таким образом, программа испытаний CDA была основана на хлоридных средах. Испытания были разработаны для моделирования режимов воздействия как тумана, так и брызг. Поскольку не существует стандартного метода испытаний, специально предназначенного для проверки подкапотных условий, программа CDA использовала или адаптировала другие стандартные методы, которые разумно имитировали коррозионную среду, за исключением того, что условия были достаточно жесткими, чтобы получить результаты за относительно короткое время.

Тестовые материалы

Форма изделия часто влияет на его коррозионные свойства. Такие детали, как острые углы, углубления и резьба, подвержены коррозии раньше и быстрее, чем плоские поверхности, либо из-за того, что они задерживают воду, либо из-за того, что на них не нанесено достаточно толстое защитное покрытие. Очевидно, что разнообразие форм, представленных обычными изделиями винтовых машин, включает в себя большое количество потенциальных участков коррозии. Таким образом, вместо того, чтобы определить один образец для представления этой ситуации, в программе испытаний CDA использовались настоящие фитинги, сальниковые гайки и соединители шлангов, используемые в автомобилях текущего производства.

На рисунках 1 и 2 показан выбор винтовых машин из латуни и стали с покрытием в том виде, в каком они выглядели до воздействия солевого тумана. Стальные детали, показанные на рисунках 2а , 2b и 2с , соответственно, включают цилиндрическую часть с электрофоретически покрытым покрытием; примеры покрытий из чистого цинка, цинка плюс желтый (толстый) хромат и цинк плюс синий (тонкий) хромат; и две детали, покрытые системой General Motors JS-500. Некоторые детали из латуни показаны до и после сборки.

Рисунок l . Выбор латунных винтовых деталей машин в том виде, в каком они были получены.

НАЖМИТЕ НА ЛЮБОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ, ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ

Для альтернативных испытаний погружением колючие латунные фитинги для шлангов были закрыты прозрачными виниловыми трубками для проверки наличия признаков щелевой коррозии.

Солевой спрей

Воздействие соляного тумана (тумана), известный ускоренный метод испытаний, обычно проводят в соответствии с ASTM B 117. 2 В соответствии с этой стандартной процедурой образцы подвешивают в закрытом шкафу, где они подвергаются воздействию мелкодисперсного тумана 5% NaCl. раствор поддерживается на уровне 95 F (35 C) с начальным pH 7,1.

Данные можно записывать несколькими способами. В некоторых случаях образцы исследуют через установленные интервалы времени, чтобы контролировать ход коррозии, тем самым устанавливая коррозионную «жизнь» материала. Чаще, как в настоящей программе испытаний CDA, испытания в солевом тумане используются в качестве критерия «годен-не годен», основанного на заранее определенном периоде воздействия. Программа CDA требовала 96-часовой экспозиции.

Альтернативное погружение

В процессе эксплуатации автомобильные компоненты обычно попеременно смачивают и высушивают во время движения и парковки автомобиля. Программа испытаний CDA стремилась воспроизвести эту среду в контролируемых, но ускоренных условиях.

Стандартная практика ASTM G 441 описывает испытание, при котором образцы поочередно погружают в раствор электролита на 10 минут, а затем дают стечь/высохнуть в течение 50 минут. Цикл влажный-сухой повторяется несколько сотен раз или до тех пор, пока визуальный осмотр не обнаружит начало коррозии. Образцы латуни и стали экспонировали в отдельных емкостях.

Альтернативное испытание погружением ASTM изначально было разработано для измерения стойкости алюминия и стали к коррозионному растрескиванию под воздействием хлоридов, но, поскольку испытание также в разумных пределах моделирует циклы смачивания и высыхания компонентов подкапотного пространства, оно было адаптировано к программе оценки CDA. Процедура требует температуры испытания 80,6 F 1,8 F (27 C ± 1 C) и относительной влажности 45% ± 6%. Эти условия поддерживались в тестах CDA.

Коррозионная среда, указанная в ASTM G 44, представляет собой 3,5% (по весу) раствор NaCl реактивной чистоты, но в тестах CDA был использован раствор обычной каменной соли, наиболее распространенного средства против обледенения дорог. Таким образом, в дополнение к хлориду коррозионная среда испытаний содержала некоторое количество сульфата и кальция плюс меньшее количество магния, Таблица 1 . Начальный рН раствора доводили до 7,1, как указано в процедуре ASTM. Детали визуально осматривали после 200, 500 и 1000 циклов, т. е. примерно через 33, 84 и 167 часов суммарного погружения.

Наверх

Результаты испытаний

Испытания в солевом тумане

Насколько хорошо изделия из оцинкованной стали и латуни должны выдерживать испытание в соляном тумане по ASTM B 11 7? Данные, опубликованные в одном справочнике по металлургическим покрытиям, позволяют предположить, что покрытия на основе цинка служат в восемь раз дольше, чем покрытия из медных сплавов, Таблица 2 .

Однако эти данные следует интерпретировать осторожно, потому что начало белой коррозии на хромированном цинке сигнализирует о приближающемся конце защиты для основной стали, а появление зеленой коррозии на латуни сигнализирует о начале того, что обычно только начинается. поверхностное воздействие и образование защитного слоя продуктов коррозии.

Коррозионное поведение, предсказанное в Таблица 2 , быстрое образование защитной пленки, было именно тем, что наблюдалось в тестах CDA. На рисунках 3 и 4 показан внешний вид испытательных образцов из латуни и стали после 96-часового воздействия соляного тумана. Изделия из латуни, Рисунок 3 , явно потускнели и содержат многочисленные участки, покрытые серо-зеленым продуктом коррозии. Продукт коррозии кажется тонким и липким даже в местах резьбы.

Стальные детали, Рисунок 4 , проявляют различные коррозионные свойства. Цилиндр Ecoated, показанный в модели . На рис. 4a показаны несколько областей, в которых защитное покрытие полностью разрушено, что привело к ржавчине нижележащей стали.

Электрогальванизированные детали, показанные на Рис. 4b , демонстрируют самый широкий диапазон реакции на воздействие солевого тумана. Цинковая пластина с желтым (толстым) хроматным покрытием в центре содержит только небольшие пятна видимых продуктов коррозии, но в остальном не повреждена. Часть с голым цинком слева и часть цинка плюс синий (тонкий) хромат справа демонстрируют признаки полного разрушения покрытия с обильным белым продуктом коррозии и отчетливыми участками красной ржавчины.

Детали с покрытием JS-500, показанные в Рисунок 4c , покрыты объемным белым продуктом коррозии, хотя признаков ржавчины нет. Покрытие продолжает защищать нижележащую сталь, но резьба может оказаться трудной для зацепления, а внешний вид деталей явно ухудшится.

НАЖМИТЕ НА ЛЮБОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ, ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ

а. Электронное пальто.	б. Слева — Цинковая пластина Центр — Цинковая пластина + желтый дихромат Справа — Цинк + синий дихромат. с . Система JS-500.
Рисунок 4 . Стальные тестовые детали после 96-часовое воздействие соляного тумана.

Реакции оцинкованных и хромированных деталей довольно хорошо согласуются с независимыми данными, приведенными в таблице 2 , и показывают, что при воздействии соляного тумана коррозионное поведение оцинкованной стали сильно зависит от толщины хроматное конверсионное покрытие. Данные в таблице также свидетельствуют о том, что стойкость толстохромированного цинка эквивалентна или даже превосходит стойкость непокрытой латуни. Программа испытаний CDA стремилась проверить этот момент, чтобы определить, будет ли такое поведение продолжаться в течение более длительного времени при поочередном погружении в раствор дорожной соли.

Альтернативные испытания погружением

Компоненты, исследованные после 200 чередующихся циклов погружения в 3,5% раствор каменной соли (приблизительно эквивалентно 1,5 дням совокупного погружения), продемонстрировали почти такую ​​же реакцию, что и компоненты, подвергшиеся воздействию солевого тумана, , рис. 5 и 6 . Латунные фитинги, показанные на рис. 5 , слегка потускнели, и имеются следы зелено-серого продукта коррозии, наблюдаемые ранее. Резьба, углубления и острые углы достаточно чистые, а под виниловым чехлом нет следов щелевой атаки.

Рисунок 5 . Латунные детали после 200 циклов поочередного погружения в 3,5% раствор каменной соли.
НАЖМИТЕ НА ЛЮБОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ, ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ
и . Электронное пальто	б . Цинковая пластина + желтый дихромат	с . Система JS-500	д . Цинковая пластина
Рисунок 6 . Стальные испытуемые детали после 200 чередующихся циклов погружения в 3,5% раствор каменной соли.

Цилиндр с покрытием E, показанный в Рис. 6a , показывает небольшие участки красной ржавчины на острых радиусах, но в остальном он не поврежден. Это говорит о том, что экопокрытие, вероятно, неравномерно и плохо защищает углы.

Гайки с покрытием из чистого цинка и цинка плюс желтый хромат, 9 шт.0013 Рисунок 7b , примерно повторяйте поведение, наблюдаемое после воздействия соляного тумана. Незащищенная цинковая часть содержит несколько областей белого продукта коррозии цинка, в основном возле углов и на резьбе. Часть цинка плюс желтый (толстый) хромат остается довольно хорошо защищенной, хотя хромат, по-видимому, разрушился в углах, что привело к коррозии цинка. На данный момент нет признаков красной ржавчины ни на одной из оцинкованных деталей.

НАЖМИТЕ НА ЛЮБОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ, ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ

и . Электронное покрытие b . Левая — Цинковая пластина Центр — Цинковая пластина + желтый дихромат Правая — Цинковая пластина + синий дихромат с . Система JS-500
Рисунок 8 . Стальные образцы после 1000 циклов погружения в 3,5% раствор каменной соли.

Гайка с покрытием JS-500, показанная на рис. 7c , содержит большие пятна белого продукта коррозии, но не красной ржавчины. Покрытие внешне не повреждено, хотя качество резьбовых участков вызывает сомнения. Однако после 1000 циклов (около одной недели) накопленного погружения становятся очевидными разительные различия между латунными и стальными деталями. Помимо появления нескольких пятен тонкого зелено-серого продукта коррозии, латунные винтовые станки, показанные на рис.0013 Рисунок 7 выглядят лишь немного иначе, чем раньше. Резьба функциональна, а участки под виниловыми трубками остаются яркими.

Напротив, стальные изделия с покрытием сильно корродированы, Рисунок 8 , с большими участками красной ржавчины, видимыми в большинстве случаев. Резьба забивается продуктами коррозии, и даже плоские поверхности покрываются объемным налетом. Любопытно, что гайка из цинка и синего хромата, Рис. 8b , в центре, осталась свободной от красной ржавчины, хотя покрытие заметно ухудшилось.

Тот факт, что аналогичные образцы продемонстрировали гораздо худшее поведение в менее суровых условиях, свидетельствует о том, что эффективность системы покрытия значительно варьируется от детали к детали.

Данные о потере массы подтверждают визуальные доказательства

Детали были зачищены и очищены, а затем взвешены для измерения потери массы в результате коррозии. Поскольку это не стандартные детали с одинаковой исходной массой, данные потери массы были преобразованы в процентные значения, указанные в таблице 3 9 .0014 . Латунные детали потеряли в среднем только около 0,13% массы в результате 1000 чередующихся циклов погружения в 3,5%-ный раствор дорожной соли.

Таблица 3 . Потеря массы в процентах после 1000 циклов погружения в раствор каменной соли с концентрацией 3,5 мас. %

Ранг	Описание детали	Потеря массы в процентах
«Лучший»	Все детали из латуни	0,0 7-0,26, сред. 0,13
	Сталь с покрытием E	0,21
	Цинк, 0,15 мил (0,004 мм)	1,35
	Цинк + синий хромат	1,47
	Дженерал Моторс JS-500	1,62
«Худший»	Цинк + желтый хромат	2,37

латунь . Деталь, покрытая цинком и желтым хроматом, которая довольно хорошо показала себя под воздействием соляного тумана и, по-видимому, сохраняла защитные свойства в течение нескольких сотен циклов «влажный-сухой», претерпела наибольшую процентную потерю массы из всех после 1000 циклов. Несмотря на плохой внешний вид, стальная деталь Ecoated потеряла относительно немного массы. Вероятно, это связано с тем, что коррозия была ограничена дискретными участками, где Е-покрытие разрушилось.

Наверх

Резюме

Воздействие условий ускоренной коррозии в соляном тумане и альтернативной среде погружения явно влияет как на латунь, так и на сталь с покрытием. После 96 часов воздействия соляного тумана покрытие из цинка плюс (толстое) желтого хромата, по-видимому, работает как минимум так же хорошо, как и голая латунь, которая довольно быстро начинает тускнеть. Другие покрытия, наносимые на стальные детали винтовых машин, менее удовлетворительны.

Однако по мере проведения испытаний присущая латуни коррозионная стойкость становится все более очевидной. Все покрытия на стальных деталях со временем разрушаются, а физическое состояние изделий значительно ухудшается.

Продукты коррозии накапливаются в виде неприглядных пятен, и детали остаются далекими от их первоначального вида «новый из выставочного зала». Резьба подвергается коррозии, возможно, до такой степени, что отсоединение соединений может оказаться затруднительным.

В углублениях скапливаются продукты коррозии. Некоторых это может просто раздражать; для других это означает отсутствие качества.

Латунные детали тускнеют, и это происходит после очень небольшого воздействия. Но, как и у других металлов на основе меди, первоначальные продукты коррозии защищают от долговременного воздействия, а внешний вид деталей практически не изменяется. Резьбовые соединения по-прежнему легко отвинчиваются, а фитинги для шлангов сохраняют сцепление. Есть обесцвечивание, но общее ощущение качества остается.

Внешний вид, безусловно, важен на сегодняшнем рынке, заботящемся о качестве, но данные о потере массы, измеренные в этом кратком исследовании, доказывают, что коррозионная стойкость латуни более чем поверхностна. Прочное качество латуни гарантирует, что изделия не только сохранят свой внешний вид, но и продолжат выполнять свои функции.

И это истинная ценность латуни.

Наверх

Ссылки

1. ASM International, Handbook of Corrosion Data, B.D.Craig, Ed., Metals Park, 1989, стр. 149 и далее.
2. Американское общество по испытаниям и материалам, обозначение ASTM B 1 17-90: Стандартный метод испытаний в соляном тумане, Ежегодный сборник стандартов ASTM 1991 г.