1. Všeobecné korózne charakteristiky mosadze
Mosadz je zliatina Cu-Zn so Zn ako hlavným zliatinovým prvkom. Pre svoju žltú farbu sa nazýva mosadz. Podľa druhov a obsahu pridaných legujúcich prvkov možno mosadz rozdeliť do troch kategórií: jednofázová mosadz, komplexná mosadz a špeciálna mosadz. Keď je obsah zinku nižší ako 36%, vzniká jednofázový tuhý roztok, preto sa jednofázová mosadz nazýva aj mosadz. Keď je obsah zinku 36%-45%, stáva sa z neho mosadz s komplexnou fázou. Keď je obsah zinku vyšší ako 45 %, je tam príliš veľa fázy a je krehký a nemá žiadnu praktickú hodnotu. Špeciálna mosadz je založená na Cu-Zn a pridáva Sn, Mn, Al, Fe, Ni, Si, Pb a ďalšie prvky.
Mosadz koroduje v atmosfére veľmi pomaly, rýchlosť korózie v čistej sladkej vode nie je veľká ({{0}}.0025-0.025 mm/rok) a rýchlosť korózie v morskej vode je o niečo rýchlejšia ( 0.{4}}.1 mm/rok). Fluorid vo vode má malý vplyv na koróziu mosadze, väčší účinok má chlorid a vážny účinok má jodid. Vo vode obsahujúcej plyny ako O2, CO2, H2S, SO2, NH3 atď. sa rýchlosť korózie mosadze dramaticky zvyšuje. V minerálnej vode, najmä vo vode s obsahom Fe2(SO4)3, mimoriadne ľahko koroduje. Spôsobuje vážnu koróziu v kyseline dusičnej a kyseline chlorovodíkovej, pomaly koroduje v kyseline sírovej a je odolný voči korózii v roztoku NaOH. Mosadz má lepšiu odolnosť proti nárazovej korózii ako čistá meď.
Špeciálna mosadz má lepšiu odolnosť proti korózii ako obyčajná mosadz. Pridanie asi 1% Sn do mosadze môže výrazne znížiť koróziu mosadze pri odzinku a zlepšiť odolnosť proti korózii v morskej vode; pridanie asi 2% Pb do mosadze môže zvýšiť odolnosť proti opotrebeniu, čím sa výrazne zníži rýchlosť korózie v prúdiacej morskej vode. Aby sa zabránilo korózii spôsobenej odzinkom, možno pridať aj malé množstvo As, Sb a P (0.02 %~0.05 %) ; námornícka mosadz obsahuje 0,5% ~ 1,0% Mn, čo môže zlepšiť pevnosť a má dobrú odolnosť proti korózii. . V mosadzi obsahujúcej 65 % Cu a 55 % Cu sa na nahradenie časti Zn používa 12 %-18 % Ni. Pretože farba je striebristo biela, nazýva sa nikel striebro alebo nemecké striebro. Táto zliatina má vynikajúcu odolnosť proti korózii v soliach, zásadách a neoxidačných kyselinách. Zároveň, keďže veľké množstvo Ni nahrádza 2n, nedochádza k javu odzinkovanie. Okrem vyššie uvedených koróznych charakteristík má mosadz aj dve dôležité formy korózie, a to koróziu odzinkovanie a koróziu pod napätím.
2. Korózne praskanie mosadze pod napätím
Faktory, ktoré ovplyvňujú korózne praskanie mosadze pod napätím, zahŕňajú korozívne médiá, napätie, zloženie zliatiny a organizačnú štruktúru. Určitá zliatina bude korodovať a praskať len pri určitých médiách a špecifických podmienkach namáhania.
(1) Korozívne médium
Mosadz pod napätím v ťahu môže spôsobiť koróziu pod napätím vo všetkých médiách obsahujúcich amoniak (alebo NH{1}}) av atmosfére, morskej vode, sladkej vode, vysokoteplotnej a vysokotlakovej vode a vodnej pare. Napríklad praskanie puzdier mosadzných striel počas letného obdobia dažďov (známe aj ako sezónne praskanie) je typickým príkladom korózneho praskania mosadze. Okrem toho je morfológia korózneho praskania mosadze pod napätím rozdelená na intergranulárnu a transgranulárnu. Vo filmotvornom roztoku dochádza hlavne k intergranulárnemu lomu a v nefilmotvornom roztoku k transgranulárnemu lomu. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že mechanizmus praskania mosadze pri korózii pod napätím spočíva v tom, že vo filmotvornom roztoku sa na povrchu mosadze vytvorí vrstva filmu oxidu meďného so slabou húževnatosťou. Pôsobením napätia a napätia podlieha film oxidu meďnatého krehkému praskaniu a potom sa vytvára na hraniciach zŕn. Keď je tento film krehký, trhlina sa rozšíri na základný kov a zastaví sa skĺznutím, čím sa hrot trhliny vystaví korozívnemu roztoku. Následne dôjde k medzikryštalickej penetrácii, tvorbe filmu, krehkému praskaniu a expanzii trhlín. Tento proces sa opakuje. , prípadne tvorí stupňovitú diskontinuálnu zlomeninu. V roztoku netvoriacom film spôsobuje napätie prednostné rozpúšťanie vystupujúcich dislokácií na povrchu mosadze, čo spôsobuje šírenie trhlín pozdĺž dráhy s najvyššou hustotou dislokácií a spôsobuje lom. V mosadzi s nízkym obsahom zinku sú dislokácie hlavne vo forme buniek a hranice zŕn sú oblasti s maximálnou hustotou dislokácií, takže lomy sa vyskytujú pozdĺž kryštalickej formy. V mosadzi s vysokým obsahom zinku sú dislokácie hlavne v rovinnej forme a stohovacie chyby sú oblasti s maximálnou hustotou dislokácií, takže dochádza k transgranulárnemu lomu. Okrem toho, keďže atómy zinku segregujú pri dislokáciách pod napätím a zvyšujú aktivitu pri dislokáciách, rýchlosť rastu trhlín sa zvýši so zvýšením obsahu zinku.
Experimentálny výskum ukazuje, že medzi atmosférami priemyselná atmosféra s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobuje korózne praskanie mosadze pod napätím a má najkratšiu lomovú životnosť; vidiecka atmosféra je druhá najpravdepodobnejšia a morská atmosféra má najmenší vplyv. Tento rozdielny vplyv v atmosférickom prostredí je spôsobený rozdielom v obsahu SO2 v atmosfére (priemyselná atmosféra obsahuje najviac SO2, vidiecka atmosféra obsahuje menej SO2 a morská atmosféra neobsahuje takmer žiadny SO2).
Stručne povedané, látky, ktoré spôsobujú korózne praskanie mosadze pod napätím, sú hlavne amoniak a látky, ktoré môžu vytvárať amoniak, alebo sulfidy. Medzi nimi sa uznáva úloha amoniaku, zatiaľ čo úloha sulfidu je nejasná. Para, kyslík, SO2, CO2 a CN- navyše urýchľujú koróziu pod napätím.
(2) Stres
Ťahové napätie je nevyhnutnou podmienkou korózneho praskania mosadze pod napätím. Čím väčšie je ťahové napätie, tým väčšie je korózne praskanie
Čím vyššia je citlivosť. Použitie nízkoteplotného temperovania na odstránenie zvyškového ťahového napätia môže chrániť mosadz pred koróznym praskaním.
(3) Zloženie a štruktúra zliatiny
Čím vyšší je obsah zinku v mosadzi, tým väčšia je jej náchylnosť na korózne praskanie. Čo sa týka nízkeho obsahu zinku, korózia pod napätím nenastane. Súvisí to s vlastnosťami média. Napríklad mosadz s obsahom zinku nižším ako 20 % vo všeobecnosti nespôsobuje koróziu pod napätím v prírodnom prostredí, zatiaľ čo mosadz s nízkym obsahom zinku v čpavkovej vode spôsobí aj korózne praskanie pod napätím.
Vplyvom iných zliatinových prvkov na koróziu pod napätím môže Si účinne zabrániť koróznemu praskaniu mosadze pod napätím. Si a Mn môžu zlepšiť odolnosť proti korózii pod napätím + a mosadze. V podmienkach amoniakovej atmosféry zlepšujú Si, As, Ce, Mg a ďalšie prvky odolnosť mosadze proti korózii pod napätím. V atmosférických podmienkach zlepšujú Si, Ce, Mg a ďalšie prvky odolnosť voči korózii pod napätím. Výsledky priemyselných testov atmosferickej expozície ukazujú, že pridanie Ai.Ni a Sn do zliatin Cu-Zn môže znížiť tendenciu korózie pod napätím.
