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有哪些常用的耐腐蚀金属材料?如何为零件挑选最合适的金属材料?

2023-05-15 阅读 1094

耐腐蚀金属广泛应用于从烹饪行业到航空航天应用的各个领域。像大多数金属一样,它们提供了结构强度和耐热性,但本文列出的金属也比其他金属更耐腐蚀。

 

1. 不锈钢

 

不锈钢是一个总括性术语,涵盖了广泛的耐腐蚀金属。耐腐蚀程度取决于合金的元素组成。具体的耐化学性也随着金属的化学性质而变化。不锈钢耐腐蚀性的关键机制是在表面形成氧化铬钝化层,从而提供优异的耐腐蚀性。



 

不锈钢根据其微观结构可分为三大类:

 

奥氏体不锈钢:该系列合金通常被称为300系列不锈钢。典型的等级包括304和316不锈钢,其中316是最耐腐蚀的。元素组成包括约18%的铬和8%的镍。除此之外,还包括少量的氮和锰。奥氏体不锈钢是市场上最常见的耐腐蚀金属。

 

马氏体不锈钢:这一系列合金通常被称为400系列不锈钢,常见等级为420A。这种钢合金也有18%的铬,不含镍,但碳含量更高,比不锈钢家族中的其他耐腐蚀金属更硬。然而,这种合金不像300系列钢那样耐腐蚀。

 

铁素体不锈钢:这种合金也是400系列不锈钢的一部分。最常见的等级是430A。然而,铁素体不锈钢的铬含量要高得多,高达27%(以提高弹性),但碳含量较低(使其更具韧性)。

 

双相不锈钢

 

双相钢是一种含有两种不同相的钢合金,因此得名。常见相为铁素体相和奥氏体。双相钢从两个阶段获得最佳性能,并将它们结合成一种先进的耐腐蚀金属,用于最具挑战性的应用。典型的牌号包括2205(含22%铬、5%镍和3%钼)和S32750(含25%铬、7%镍和4%钼)。

 

2.高温合金

 

高温合金是指一种经过特殊配方处理的高性能金属,可在高温下提供优异的机械性能和耐腐蚀性能。这就是为什么这些等级的耐腐蚀金属经常用于航空航天和能源应用的原因。超级合金是通过主要的基体元素来区分的。

 

镍高温合金:镍高温合金具有高强度和优异的耐腐蚀性。这种高温合金通常比钴合金便宜,也是最常见的高温合金。

 

钴高温合金:与其他高温合金相比,钴高温合金具有更高的熔点,因此具有优异的热腐蚀性能。

 

铁高温合金:铁高温合金在室温下具有高强度和高耐腐蚀性。它们也比其他两种类型的高温合金便宜得多。

 

3.

 

铝具有良好的耐腐蚀性,并在其表面形成钝化氧化物层,这使其能够抵抗腐蚀。大多数级别的铝具有很强的化学弹性,但1xxx、3xxx和5xxx级别的铝是铝家族中最耐腐蚀的金属。它们在4.5至8.5的pH范围内特别坚韧。



 

1xxx系列:该铝级具有99%的高纯度铝,在正常应用中具有最佳的耐腐蚀性能。

 

3xxx系列:锰是该系列中的主要合金元素。这使其抗腐蚀的能力略低于1xxx铝。然而,它是一种高延展性材料,非常适合需要良好耐腐蚀性的冷成型应用。

 

5xxx系列:该牌号的铝镁作为主要合金元素,具有与3xxx铝类似的耐腐蚀性。

 

4. 铜合金

 

铜具有很好的耐腐蚀性,并且通常包含在其他金属合金中,以提高整体耐腐蚀性。下面列出了铜合金家族中一些最常见的耐腐蚀金属。

 

青铜:这是一种铜合金,其主要合金元素是锡。它特别适合与海水接触的应用。当向合金中添加少量硅时,耐腐蚀性显著提高。

 

黄铜:这是一种铜锌合金,非常常见。向合金中添加少量的锡也增加了该合金的整体耐腐蚀性,而锌含量的增加将降低耐腐蚀性。黄铜的熔点也比纯铜或青铜低。

 

5.

 

钛由于其强度与重量的比例而被广泛应用于航空航天工业,但其耐腐蚀性使其在一些工业应用中也很理想。和许多其他金属一样,钛的耐腐蚀性来源于它在表面形成钝化氧化物层。如果这个氧化物层被剥离,它可以在氧气或湿气的存在下迅速再次形成。钛对氯溶液具有独特的抵抗力,因此在使用这些化学品的应用中(通常称为氯碱行业),它是一种广泛使用的耐腐蚀金属。



 

如何为零件选择最合适的金属零件?

 

在选择耐腐蚀金属时,第一步是使用化学相容性图表。这将有助于将选择范围缩小到那些对你的特定条件有良好抵抗力的选项。然而,这需要了解您的应用程序涉及哪些化学物质。除此之外,某些类型的载荷和制造方法也会影响腐蚀性能。要了解如何最佳选择耐腐蚀金属,请联系速加工艺师团队或立即获得报价。



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