Peranan tembaga dalam meningkatkan ketahanan kakisan keluli tahan karat

Peranan tembaga dalam keluli tahan karat

 

 

Tembaga biasanya terdapat dalam keluli tahan karat hanya sebagai elemen sisa . Walau bagaimanapun, tembaga ditambah kepada aloi terpilih untuk meningkatkan rintangan kakisan aloi tertentu, terutamanya dalam penyelesaian air laut dan sulfurik .

 

Selama bertahun-tahun, tembaga dilihat sebagai elemen yang merugikan dalam pengeluaran keluli . ia dikaitkan dengan "kelembutan panas" dan telah cair pada suhu yang digunakan dalam penempaan dan rolling, menyebabkan barang-barang pecah semasa pemprosesan. pengeluaran .

 

Walaupun kebimbangan sejarah ini, tembaga lebih banyak digunakan dalam pemutus keluli tahan karat, sebahagiannya kerana ia dikaitkan dengan "kebolehan" yang baik, keupayaan logam cair untuk mengalir melalui acuan dan mencapai pemutus yang baik. kes yang positif untuk pemutus Elemen . Walau bagaimanapun, kesan positif tembaga pada rintangan kakisan dalam persekitaran tertentu jauh lebih jelas .

 

Tembaga telah ditunjukkan dengan ketara meningkatkan rintangan kakisan keluli tahan karat, terutamanya dalam air laut dan persekitaran asid sulfurik .

Keluli tahan karat berhutang rintangan kakisannya terhadap filem pasif yang sangat stabil yang terbentuk di permukaannya apabila terdedah kepada persekitaran yang mengandungi oksigen . bagaimanapun, kakisan pitting sering dimulakan pada atau berhampiran kemasukan sulfida dekat dengan permukaan .

 

Sulfur tidak sengaja ditambah kepada keluli (kecuali keluli pemotongan bebas tertentu) kerana ia boleh menyebabkan masalah semasa pemesinan . jika terdapat dalam kuantiti yang besar, ia boleh menyebabkan keburukan panas . Oleh itu, Manganese sering ditambah untuk bergabung dengan sulfur untuk membentuk sulfur} Disebarkan, kesan ke atas sifat -sifat mekanikal adalah terhad . Jika terdapat dalam kuantiti yang lebih besar, mereka boleh diselaraskan di sepanjang arah rolling atau penempaan, mengakibatkan ketangguhan kesan buruk dalam arah melintang .

 

Dari segi rintangan kakisan, apa -apa kemasukan yang terdapat pada permukaan terdedah komponen keluli tahan karat tidak akan membenarkan lapisan kromium oksida yang stabil untuk membentuk di sana . ini menjadi tapak yang ideal untuk memasuki permulaan kakisan, yang dapat dengan cepat membentuk lubang di mana kemasukan sekali ada .

 

Menambah tembaga ke keluli tahan karat mempunyai kesan menguntungkan yang menarik ke atas tapak kakisan yang dimasukkan ke dalamnya . pembubaran tembaga di permukaan membawa kepada pemendakan tembaga sulfida yang tidak larut (cu2s) Pertumbuhan . dengan cara, tembaga memberikan kesan penyembuhan diri kepada keluli tahan karat, yang tidak menghalang kakisan pitting dari memulakan pada titik lemah dalam lapisan pasif, tetapi ia melambatkan atau menghentikan kakisan lebih lanjut pada titik-titik ini, mencegah kakisan yang lebih berbahaya {{6}

 

Sebagai tambahan kepada mekanisme di atas, tembaga juga dianggap membentuk lapisan pelindung tambahan (lapisan pasif) pada permukaan keluli tahan karat dalam penyelesaian yang telah dijelaskan sebelumnya . sulfida tembaga boleh wujud lebih stably daripada besi atau nikel sulfida .

 

Ferralium 255 (F61, 1 . 4507, UNS S32550) mungkin merupakan contoh terbaik untuk meningkatkan penambahan tembaga . sebagai keluli tahan karat super dupleks yang asal, ia adalah untuk lebih daripada 50 tahun. Dan bentuk tempa novel mengekalkan kandungan tembaga kira -kira 2.0% untuk mencapai rintangan kakisan yang unggul dalam air laut dan asid sulfurik.

 

Alloy 20 (2 . 4660, UNS N08220, AL20, C20, CN7M) adalah gred nikel aloi yang tinggi yang disebut sebagai aloi lain yang secara khusus menggunakan penambahan tembaga untuk meningkatkan ketahanan kakisan dalam asid sulfurik, dengan kandungan tembaga antara3.0-4.0}}}}}}}}}}

 

Tembaga juga digunakan dalam jenis keluli tahan karat karbon yang lebih rendah seperti 316CU (varian aloi 316, UNS S31603) dan 204CU (varian kos yang lebih rendah dari aloi 304L) untuk memberikan penambahbaikan dalam rintangan kakisan .