Metale și post-procesare: opțiuni rezistente la coroziune pentru piesele dvs

Procesul natural de transformare a metalelor în compuși nedoriți atunci când intră în contact cu fluide corozive precum apa sau aerul este cunoscut sub numele de coroziune.

Mediile corozive schimbă metalele în oxizi, sulfuri și hidroxizi corespunzători lor (de exemplu, rugini de fier), care duc la deteriorarea și dezintegrarea metalului care începe cu zona expusă a metalului și se extinde în întregul metal.

Opțiunea 1: Selectați dintr-o gamă de metale populare rezistente la coroziune.

Oţel inoxidabil

O familie de aproximativ 200 de aliaje de oțel cu rezistență puternică la căldură și coroziune este cunoscută sub numele de oțel inoxidabil. Conținutul de carbon variază de la 0,03% la 1,2%, dar conținutul său ridicat de crom îl face special. Aproximativ 10,5% din oțelul inoxidabil este fabricat din crom, care formează un strat de oxidare pasivă care protejează metalul de coroziune.
Oțelul inoxidabil poate fi împărțit în trei grupe majore în funcție de microstructura sa:

• Oțel inoxidabil austenitic : oțelul inoxidabil austenitic are 8-12% nichel și cel puțin 18% crom. Azotul, carbonul și o varietate de alte elemente sunt de asemenea prezente. Rezistența ridicată la coroziune este asigurată de crom, în timp ce azotul rigidizează materialul. Oțelurile inoxidabile din seria 300 sunt un sortiment de aliaje, iar două clase tipice sunt oțelul inoxidabil 304 și oțelul inoxidabil 316, cel din urmă fiind metalul cel mai rezistent la coroziune.
• Oțel inoxidabil martensitic : oțelul inoxidabil martensitic include de obicei 11,5–13% crom, 0,15–0,15% carbon, 0,1% mangan, molibden și sulf sau seleniu. Gama este cunoscută ca seria 400, iar gradul 420A este cel mai popular. Aliajul este întărit de carbon, dar este mai puțin rezistent la coroziune decât seria 300 datorită nivelului scăzut de crom.
• Oțel inoxidabil feritic : Cunoscut și ca o clasă de aliaje inoxidabile neîntăribile cu crom drept, oțelul inoxidabil feritic are un conținut de carbon mai mic de 20% și un conținut de crom care variază de la 10,5% la 30%. Laminarea la rece poate întări oarecum aceste oțeluri, însă tratamentul termic nu poate. În timp ce 430A este clasa obișnuită, acestea sunt și în seria 400.

Oțel inoxidabil duplex

Denumirea „aliaj de oțel duplex” implică faptul că este compus din două faze distincte. Pentru a crea cel mai avansat metal rezistent la coroziune, otelurile duplex combina cele mai mari calitati ale fazelor feritice si austenitice. S32750, care conține 25% crom, 7% nichel și 4% molibden, și 2205, care conține 22% crom, 5% nichel și 3% molibden, sunt clase tipice. Sunt angajați în numeroase operațiuni dificile.

Superaliaje

Superaliajele sunt aliaje metalice de înaltă performanță care oferă calități mecanice superioare și rezistență la coroziune la temperaturi ridicate. Din acest motiv, anumite tipuri de metale rezistente la coroziune sunt frecvent utilizate în aplicații care necesită atât performanță ridicată, cât și rezistență la coroziune (cum ar fi aerospațial și medical).

Superaliajele pot fi distinse prin componenta lor primară a matricei:

• Superaliaj de nichel : Datorită coeficientului lor scăzut de dilatare termică, superaliajele pe bază de nichel nu prezintă doar o bună rezistență la coroziune, ci și o mare rezistență și rezistență la căldură. Aceste materiale sunt unice datorită prelucrării lor extraordinare și a memoriei formei. Un material care poate fi imprimat 3D este inconel 718.
• Superaliaj de cobalt : în comparație cu echivalentele lor pe bază de nichel sau fier, superaliajele pe bază de cobalt au puncte de topire mai mari. În comparație cu aliajele pe bază de nichel sau fier, acestea oferă și o rezistență excepțională la coroziune la cald. În comparație cu aliajele pe bază de nichel, superaliajele pe bază de cobalt sunt foarte sudabile. Pulberile de crom cobalt sunt imprimabile 3D.
• Superaliaje de fier : sunt foarte puternice și foarte rezistente la oxidare, fluaj, uzură și coroziune la temperatura camerei standard. Costă mult mai puțin decât primele două opțiuni.

Aluminiu

Datorită afinității sale puternice pentru oxigen, aluminiul formează un strat de oxid pasiv care îl protejează împotriva coroziunii. Majoritatea claselor de aluminiu sunt rezistente la substanțe chimice, dar cele mai puternice clase sunt 1xxx, 3xxx și 5xxx. Ele sunt rezistente în intervalul de pH, în general coroziv, de la 4,5 la 8,5. O metodă excelentă pentru a oferi aluminiului obișnuit o acoperire anticoroziune este anodizarea.

• 1xxx : Cea mai bună rezistență la coroziune în aplicațiile tipice poate fi găsită în 1xxx, care este extrem de pur (aproximativ 99%).
• 3xxx : (aliaje Al-Mn cu un conținut maxim de Mn de 1,25%), manganul servește ca element de aliere primar. Ca urmare, are o rezistență la coroziune puțin mai mică decât aluminiul 1xxx. Cu toate acestea, manganul conferă aliajului proprietățile sale ductile. Aluminiul Al-Si1Mg, de exemplu, rezistă la fisurarea coroziunii la solicitări ridicate.
• 5xxx : Acest tip de componentă de aliere primară a aluminiului, magneziul, oferă rezistență la coroziune practic la egalitate cu aluminiul de clasa 3xxx. Are o rezistență bună la coroziune și o rată ridicată de întărire prin lucru. Lacul de suprafață este, de asemenea, strălucitor.