لتحسين مقاومة التآكل أجزاء الصب النحاسية ، يمكن أن تلعب عمليات معالجة الحرارة دورًا مهمًا. لا تتأثر مقاومة التآكل في المسبوكات النحاسية فقط بتكوين السبائك ، ولكن أيضًا مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بالمعلمات مثل درجة الحرارة ومعدل التبريد ووقت الاحتفاظ أثناء عملية معالجة الحرارة. فيما يلي عدة خطوات رئيسية لتعزيز مقاومة التآكل من المسبوكات النحاسية من خلال تحسين عملية معالجة الحرارة:
1. الصلب
الصلب هو واحد من عمليات المعالجة الحرارية الشائعة لسباق النحاس. إنه يساعد على تقليل الإجهاد الداخلي في المسبوكات وتحسين ليونة وصبدة المادة. لمقاومة التآكل ، يمكن أن يحسن الصلب أيضًا توحيد المسبوكات النحاسية إلى حد ما ويقلل من مشاكل التآكل الناجمة عن مواد غير متساوية.
تحسين العملية: حدد درجة حرارة الصلب المناسبة (عادة ما بين 300 درجة مئوية و 700 درجة مئوية) ووقت الاحتفاظ بوقت لتجنب ارتفاع درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط أو أوقات الحجز الطويلة التي تسبب نمو الحبوب في المادة ، والتي قد تؤثر على مقاومة التآكل للنحاس.
التأثير: من خلال الصلب المعتدل ، يمكن تحسين بنية الحبوب من النحاس ، ويمكن تقليل العيوب الداخلية ، ويمكن تقليل القنوات للوسائط المسببة للتآكل للدخول إلى المعدن.
2. الشيخوخة
يتم استخدام علاج الشيخوخة بشكل شائع في سبائك النحاس الألومنيوم وسبائك النحاس النيكل لتعزيز قوتها ومقاومة التآكل. أثناء عملية الشيخوخة ، سوف تترسب عناصر صناعة السبائك وتشكل مراحل تعزيز ، مما يعزز الخواص الميكانيكية للسباق.
تحسين العملية: تحكم في درجة حرارة ووقت الشيخوخة لضمان تكوين كمية مناسبة من مرحلة هطول الأمطار ، مع تجنب هطول الأمطار لعناصر صناعة السبائك الناتجة عن الشيخوخة المفرطة ، بحيث يمكن أن تحافظ على مقاومة التآكل الجيدة مع تحسين القوة.
التأثير: يمكن لعلاج الشيخوخة أن يزيد من مقاومة التآكل في المسبوكات النحاسية ، وخاصة بالنسبة لسباق النحاس في البيئات البحرية ، مثل التآكل في مياه البحر.
3. علاج الحل
معالجة المحلول بشكل أساسي ، تسخن المسبوكات النحاسية إلى درجة حرارة عالية مناسبة بحيث تذوب عناصر السبائك في المصفوفة لتشكيل محلول صلب. تُستخدم هذه العملية بشكل شائع في سبائك النحاس نيكل وسبائك النحاس الألومنيوم.
تحسين العملية: يتم إجراء معالجة المحلول في درجة حرارة مناسبة ، عادة ما بين 850 درجة مئوية و 1000 درجة مئوية. من خلال التبريد السريع ، يتم ضمان أن تظل عناصر صناعة السبائك في حالة مذابة وتشكل مراحل تعزيز في علاج الشيخوخة اللاحقة.
التأثير: يمكن لعلاج الذوبان أن يقلل من تجميع المواد المسببة للتآكل ويحسن مقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية من المسبوكات النحاسية.
4. علاج الأكسدة
تتمثل معالجة الأكسدة في تشكيل طبقة أكسيد رقيقة على سطح النحاس من خلال المعالجة الحرارية ، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل للنحاس. لا يمكن أن تمنع طبقة الأكسيد هذه فقط المزيد من اختراق الوسائط المسببة للتآكل ، ولكن أيضًا حماية سطح المسبوكات النحاسية بشكل فعال.
تحسين العملية: يتم اعتماد أكسدة الغلاف الجوي المتحكم فيه ، ويتم تحديد درجة الحرارة المناسبة (مثل 250 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية) للعلاج في الأكسجين أو الهواء. يحدد سماكة طبقة الأكسيد وهيكلها مقاومة التآكل في المسبوكات النحاسية ، لذلك يجب التحكم في وقت الأكسدة وأجواء الأكسدة.
التأثير: يمكن أن يحسن تكوين طبقة الأكسيد هذه من تحمل المسبوكات النحاسية إلى الوسائط المسببة للتآكل الخارجي (مثل الماء والهواء ورذاذ الملح وما إلى ذلك) ، وهو أمر مهم بشكل خاص في البيئات البحرية والرطبة.
5. تحسين تكوين السبائك
لا تعتمد مقاومة التآكل في المسبوكات النحاسية ليس فقط على عملية معالجة الحرارة ، ولكن أيضًا على اختيار تكوين السبائك. من خلال ضبط تكوين السبائك بعقلانية ، مثل إضافة الألومنيوم والقصدير والزنك والعناصر الأخرى ، يمكن تحسين مقاومة التآكل في المسبوكات النحاسية بشكل كبير.
تحسين العملية: أثناء عملية الصب ، من خلال التحكم في نسبة عناصر صناعة السبائك في سبيكة ، حدد نظام سبيكة مع مقاومة تآكل قوية. على سبيل المثال ، عادة ما يكون لسبائك النحاس الألومنيوم (مثل البرونز) وسبائك النحاس نيكل (مثل CUNI) مقاومة عالية للتآكل.
التأثير: يمكن أن تزيد النسبة المحسنة لعناصر صناعة السبائك من مقاومة التآكل من المسبوكات النحاسية في بيئات محددة وتقليل تفاعلات التآكل على السطح وداخل المسبوكات.
6. التحكم في معدل التبريد
معدل تبريد المسبوكات النحاسية له أيضًا تأثير معين على مقاومة التآكل. قد يتسبب معدل التبريد السريع للغاية في تكوين الإجهاد المفرط وتشكيل الكراك ، مما يؤثر بدوره على مقاومة التآكل ؛ قد يسبب التبريد البطيء جدًا نموًا للحبوب ، مما يؤثر على الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للصب.
تحسين العملية: عند تبريد الصب ، تحكم في معدل التبريد لتجنب التغيرات في درجة الحرارة الحادة. بالنسبة لبعض المسبوكات النحاسية عالية الطلب ، يمكن التحكم في معدل التبريد بدقة عن طريق التحكم في الموصلية الحرارية لمادة الصب ووسط التبريد (مثل الماء والهواء وما إلى ذلك).
التأثير: يمكن أن يضمن معدل التبريد المعتدل تحسين الحبوب من المسبوكات النحاسية ، وتقليل الإجهاد الداخلي ، وتحسين جودة السطح ومقاومة التآكل في المسبوكات.
7. المعالجة الحرارية بعد المعالجة السطحية
في بعض الحالات ، يمكن للمعالجة السطحية (مثل الطلاء الكهربائي ، الرش ، الطلاء ، وما إلى ذلك) بعد المعالجة الحرارية أن تزيد من تحسين مقاومة التآكل في المسبوكات النحاسية. على سبيل المثال ، يمكن أن يعزز طلاء الكروم أو طلاء البوليمر على سطح المسبوكات النحاسية بشكل كبير مقاومة التآكل الكيميائي.
تحسين العملية: حدد عمليات معالجة السطح المناسبة بعد المعالجة الحرارية ، مثل طلاء النيكل ، والطلاء ، والتنقل ، وما إلى ذلك.
التأثير: يمكن أن تحافظ المسبوكات النحاسية المعززة حسب المعالجة السطحية على عمر خدمة أطول في البيئات القاسية (مثل البيئات الحمضية أو القلوية أو البحرية).
8. استخدم تقنية صناعة السبائك لتحسين مقاومة التآكل
تستخدم تكنولوجيا السبائك على نطاق واسع في المسبوكات النحاسية. يمكن لعناصر السبائك المختلفة مثل الألومنيوم والسيليكون والنيكل والزنك ، وما إلى ذلك أن تحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل للنحاس. على سبيل المثال ، فإن البرونز المصنوع من الألومنيوم لديه مقاومة جيدة للتآكل وهو مناسب لبيئات مياه البحر.
تحسين العملية: من خلال تقنية صناعة السبائك ، حدد عناصر السبائك المناسبة والتحكم في محتواها وتوزيعها لتشكيل السبائك مع مقاومة تآكل أقوى. على سبيل المثال ، يمكن لسبائك النحاس الألومنيوم وسبائك النحاس-نيكل تحسين مقاومة التآكل من المسبوكات النحاسية.
التأثير: لا يحسن السبائك فقط الخصائص الميكانيكية لسبوثر النحاس ، ولكنه يوفر أيضًا حماية أفضل في البيئات المسببة للتآكل ويمتد عمر الخدمة.
بالإضافة إلى بيئة الاستخدام المحددة ومتطلبات النحاس ، فإن اختيار معالجة الحرارة وتكنولوجيا السبائك المناسبة يمكن أن يحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل وعمر الخدمة من النحاس.
