Brass adalah paduan tembaga-zinc yang banyak digunakan yang dikenal karena sifat mekaniknya yang sangat baik, bentuk kemampuan yang baik, dan penampilan yang menarik. Sebagai pemasok paduan kuningan tepercaya, saya telah menyaksikan berbagai aplikasi kuningan di industri seperti arsitektur, pipa ledeng, listrik, dan otomotif. Namun, satu masalah yang sering menyangkut pelanggan kami adalah korosi paduan kuningan. Memahami mekanisme korosi kuningan sangat penting untuk memastikan kinerja jangka panjang dan daya tahan produk kuningan. Di blog ini, kami akan mempelajari mekanisme korosi utama paduan kuningan.
Korosi Umum
Korosi umum, juga dikenal sebagai korosi seragam, adalah jenis korosi yang paling umum dalam paduan kuningan. Itu terjadi ketika seluruh permukaan kuningan diserang secara seragam oleh lingkungan korosif. Di hadapan kelembaban dan oksigen, lapisan tipis oksida tembaga dan seng oksida terbentuk pada permukaan kuningan. Lapisan oksida awal ini dapat bertindak sebagai penghalang pelindung sampai batas tertentu. Namun, dalam lingkungan yang agresif seperti mereka yang memiliki kelembaban tinggi, larutan asam atau alkali, atau adanya garam tertentu, lapisan oksida dapat dipecah, dan proses korosi berlanjut.
Reaksi kimia yang terlibat dalam korosi umum kuningan adalah kompleks. Misalnya, dalam lingkungan asam, seng dalam kuningan bereaksi dengan ion hidrogen ((H^+)) sesuai dengan persamaan berikut:
[Zn+ 2h^+ \ rightArrow zn^{2+}+ h_2 \ uparrow]
Tembaga dalam kuningan juga dapat bereaksi dengan oksigen dan asam, membentuk garam tembaga. Tingkat korosi umum tergantung pada beberapa faktor, termasuk komposisi paduan kuningan, pH lingkungan, suhu, dan adanya kontaminan lainnya.
Untuk mencegah korosi umum, perawatan permukaan seperti pelapisan, lukisan, atau pasif dapat diterapkan. Perawatan ini dapat memberikan lapisan pelindung tambahan pada permukaan kuningan, mengurangi kontak antara kuningan dan lingkungan korosif.
Disinfeksi
Dezincification adalah mekanisme korosi yang unik dan signifikan dalam paduan kuningan. Ini adalah proses korosi selektif di mana seng lebih disukai dihilangkan dari kuningan, meninggalkan lapisan kaya tembaga. Proses ini terjadi terutama pada paduan kuningan dengan kandungan seng yang relatif tinggi (biasanya di atas 15%) di hadapan air dan elektrolit.
Ada dua jenis dezincification: plug - ketik dezincification dan lapisan - ketik dezincification. Plug - Tipe Dezincification muncul sebagai area korosi yang terlokalisasi, sedangkan dezincification tipe lapisan terjadi sebagai lapisan kontinu pada permukaan kuningan.
Kekuatan pendorong untuk dezincification adalah perbedaan potensial elektrokimia antara tembaga dan seng. Seng lebih aktif secara elektrokimia daripada tembaga, jadi dalam lingkungan korosif, atom seng cenderung larut ke dalam solusi sebagai ion seng ((zn^{2+})), meninggalkan tembaga di belakang. Reaksi dapat direpresentasikan sebagai:
[Zn \ rightArrow zn^{2 +} +2e^-]
Elektron yang dilepaskan selama pembubaran seng dikonsumsi oleh pengurangan oksigen atau agen pengoksidasi lainnya dalam larutan.
Dezincification dapat secara signifikan mengurangi sifat mekanik produk kuningan, membuatnya rapuh dan rentan terhadap kegagalan. Untuk mengurangi dezincification, paduan kuningan rendah - zinc dapat digunakan, atau elemen paduan seperti arsenik (AS), antimon (SB), atau fosfor (P) dapat ditambahkan ke kuningan. Elemen -elemen ini dapat menghambat proses dezincification dengan membentuk film pelindung di permukaan kuningan.
Stres korosi retak (SCC)
Retak korosi stres adalah mekanisme korosi kompleks yang terjadi ketika paduan kuningan terpapar pada lingkungan korosif tertentu saat berada di bawah tekanan tarik. Kombinasi stres dan korosi dapat menyebabkan inisiasi dan perambatan retakan pada kuningan, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kegagalan komponen.
Tegangan yang diperlukan untuk SCC dapat berupa stres eksternal, seperti tegangan yang diterapkan selama proses pembuatan atau pemasangan, atau stres internal, seperti stres residual dari kerja dingin atau perlakuan panas. Lingkungan korosif untuk SCC kuningan sering mengandung amonia atau amonia - senyawa yang mengandung, serta garam dan asam tertentu.
Mekanisme SCC dalam kuningan melibatkan adsorpsi spesies korosif pada permukaan kuningan, yang melemahkan ikatan atom pada ujung retak. Stres kemudian menyebabkan retakan merambat melalui material. Setelah retak mencapai ukuran kritis, komponen bisa gagal tiba -tiba.
Untuk mencegah SCC, penting untuk mengurangi tingkat stres dalam komponen kuningan. Ini dapat dicapai melalui desain yang tepat, perlakuan panas untuk meringankan stres residual, dan menghindari penggunaan kuningan di lingkungan yang mengandung amonia atau bahan kimia agresif lainnya.
Korosi galvanik
Korosi galvanik terjadi ketika dua logam atau paduan yang berbeda berada dalam kontak listrik di hadapan elektrolit. Dalam kasus kuningan, jika bersentuhan dengan logam yang lebih mulia (seperti stainless steel) atau logam yang kurang mulia (seperti aluminium) di lingkungan korosif, sel galvanik terbentuk.
Logam yang lebih aktif (anoda) akan dikoreksi secara istimewa, sedangkan logam yang lebih mulia (katoda) akan dilindungi. Misalnya, jika kuningan bersentuhan dengan aluminium di lingkungan air asin, aluminium akan bertindak sebagai anoda dan korosi, sedangkan kuningan akan bertindak sebagai katoda dan dilindungi.
Laju korosi galvanik tergantung pada beberapa faktor, termasuk perbedaan potensial elektrokimia antara kedua logam, rasio area anoda terhadap katoda, konduktivitas elektrolit, dan suhu. Untuk mencegah korosi galvanik, langkah -langkah seperti mengisolasi dua logam dari satu sama lain, menggunakan pelapis atau gasket untuk memisahkannya, atau menggunakan anoda pengorbanan dapat diambil.
Aplikasi dan pertimbangan korosi
Paduan kuningan digunakan dalam berbagai aplikasi, dan aplikasi yang berbeda mungkin menghadapi tantangan korosi yang berbeda. Misalnya,Tabung berbentuk kuninganDanTabung bundar kuninganumumnya digunakan dalam sistem pipa ledeng. Dalam aplikasi ini, tabung kuningan terpapar air, yang mungkin mengandung berbagai garam dan gas terlarut. Oleh karena itu, mencegah korosi umum dan dezincification sangat penting untuk memastikan kinerja jangka panjang tabung.
Batang berbentuk kuningansering digunakan dalam aplikasi mekanik dan listrik. Dalam aplikasi mekanis, batang kuningan dapat mengalami stres, sehingga retak korosi stres perlu dipertimbangkan. Dalam aplikasi listrik, batang kuningan perlu mempertahankan konduktivitas listrik yang baik, dan korosi dapat mempengaruhi konduktivitas material.
Kesimpulan
Sebagai pemasok paduan kuningan, saya memahami pentingnya resistensi korosi dalam produk kuningan. Dengan memahami berbagai mekanisme korosi paduan kuningan, kami dapat memberi pelanggan kami solusi yang tepat untuk mencegah korosi dan memastikan kualitas dan daya tahan produk kami.
Jika Anda tertarik dengan produk paduan kuningan kami atau memiliki pertanyaan tentang pencegahan korosi, jangan ragu untuk menghubungi kami untuk diskusi lebih lanjut dan potensi pengadaan. Kami berkomitmen untuk memberi Anda paduan kuningan berkualitas tinggi dan dukungan teknis yang sangat baik.
Referensi
- Uhlig, HH, & Revie, RW (1985). Kontrol Korosi dan Korosi: Pengantar Ilmu dan Teknik Korosi. John Wiley & Sons.
- Fontana, MG (1986). Rekayasa Korosi. McGraw - Hill.
- Davis, Jr (ed.). (2001). Paduan tembaga dan tembaga. ASM International.
