Általános figyelmeztetés: Nem minden sárgaréz biztonságos
A szabványos, kereskedelmi forgalomban lévő sárgaréz szerelvények általában nem biztonságosak tengeri vagy sós vizekben való hosszan tartó használathoz. Az elsődleges ok a korrózió egy speciális típusa, az úgynevezett cinktelenítés, amelyet a tengervízben található kloridok agresszíven felgyorsítanak.
A cinktelenítési folyamat sós vízben
A cinktelenítés egy kémiai reakció, amelyben az ötvözet cinkkomponense kimosódik. A magas kloridion-koncentrációjú sós vízben a cink oldódási sebessége megnő, különösen meleg körülmények között. Ami megmarad, az egy gyenge, porózus és szivacsos rézszerkezet.
Súlyos hiba forró sós vízben
A meghibásodás veszélye kritikussá válik meleg tengervízben. Kémiai vizsgálatok dokumentálták, hogy 16%-os nátrium-klorid-oldatban (NaCl) 60-80 fokos hőmérsékleten a cinkmentesség súlyos. Az ötvözet felületének réztartalma 98%-ra emelkedett, ami azt jelenti, hogy a szerkezeti cink eltűnt, így az illesztés rendkívül törékennyé vált.
A jóváhagyott megoldás: DZR sárgaréz
A biztonságos tengeri használat érdekében használnia kellDZR sárgaréz(Dezincification Resistant Brass), más néven CR (Corrosion Resistant) sárgaréz. A gyártók kifejezetten DZR sárgarézből gyártanak bőrszerelvényeket és egyéb alkatrészeket, kifejezetten kijelentve, hogy alkalmasak tengervíznek való kitettségre. Ez az ötvözet olyan adalékokat tartalmaz, mint az ón vagy az arzén, hogy megakadályozzák a cink kimosódását.
Bronz vs. sárgaréz a galvanikus korrózióban
A biztonság azon múlik, hogy a teljes „nedvesített” egység konzisztens legyen. Ismert kockázat a sárgaréz és a bronzötvözetek közötti galvanikus korrózió. Az elektrolitban (sós vízben) lévő két fém nemességének különbsége akkumulátort hoz létre, ami a kevésbé nemes anyag (sárgaréz) felgyorsult meghibásodását okozza.
Professzionális tengerészeti irányelvek
Ez nem kis technikai probléma. A nagyobb tengeri kiskereskedők nem árulnak szabványos sárgaréz szerelvényeket a hajótesten keresztüli-alkalmazásokhoz. Kifejezetten figyelmeztetnek arra, hogy a galvanikus korrózió veszélye miatt "javasolják, hogy ezeket az ötvözeteket ne használja együtt sós vizes környezetben", helyette bronzöntvényt vagy speciális műanyagokat, például Marelon®-t javasolnak.
Vízfelhasználás-fölötti-a alatti vízhasználat ellen
A hely határozza meg a kockázat súlyosságát. A sárgaréz szerelvények néha elfogadhatók a vízvonal feletti-felhasználásra, például a fedélzeti sínekre vagy a szellőzésre, ahol nincsenek folyamatosan víz alatt. Bármely víz alatti vagy átmenő -hajótesthez azonban a szabványos sárgaréz nem biztonságos, és elkerülhetetlenül meghibásodik.
Kutatás a légköri expozícióról
A tengeri levegő még a vízen kívül is maró hatású. A tengeri légkörnek kitett rézötvözetek kutatása azt mutatja, hogy a tengeri levegőben a korrózió mértéke (évente 0,6-1,1 µm) magasabb volt, mint a vidéki levegőben (évi 0,2-0,6 µm). Hosszú időn keresztül a tengeri légkörben még "a sárgaréz cinktelenítése is jelentős mértékű volt".
A bevonat és a bevonat nem jelent megoldást
Míg egyes „kültéri” kerti vagy édesvízi használatra szánt sárgaréz szerelvények krómozott vagy nikkelezettek, hogy ellenálljanak a szennyeződésnek, ez nem megoldás a sós vízbe merítésre. A bevonat csak ideiglenes akadály; ha megkarcolják, az alatta lévő sárgaréz gyorsan cinktelenül tengeri környezetben.
Az ón sárgaréz és az ón sajátos szerepe
Egyes sárgarézötvözetek ónt tartalmaznak. Tanulmányok vizsgálták a Cu-30Zn-1Sn (ón sárgaréz) korrózióállóságát. Érdekes módon az ónban gazdag fázist az ötvözet szemcsehatáraiban nem támadták meg az ón-dioxid (SnO₂) képződése miatt. Az illesztés alap alfa ( ) fázismátrixa azonban továbbra is preferált korróziót és réz újralerakódást tapasztalt.
Mechanikai szilárdsági és kopási tényezők
Míg a bronz lényegesen keményebb és kopásállóbb, mint a sárgaréz, a tengeri alkalmazásokban az elsődleges kockázat nem a fizikai súrlódás, hanem az elektrokémiai meghibásodás. A bronz nagyobb szilárdsága alkalmassá teszi nagy-feszültségű alkatrészekhez, például légcsavarokhoz, de a statikus szerelvényeknél a kritikus tényező továbbra is a korrózióállóság.
ASTM szabványok és anyagspecifikációk
A biztonság érdekében a gyártók és mérnökök meghatározott ötvözetszabványokra hagyatkoznak. A tengeri-minőségű bronz általában megfelel az ASTM B-61 vagy B-62 követelményeinek, amelyeket kifejezetten a tengervíznek való kitettség magas követelményeihez terveztek. Ha egy sárgaréz idom nem rendelkezik meghatározott "Marine" vagy "DZR" besorolással, ki kell cserélni egy megfelelő bronz vagy engedélyezett kompozit komponensre, amelyet sós vízben használnak.
Összegzés
Sárgaréz csőszerelvényekáltalában nem biztonságosak a tengeri környezetben, kivéve, ha kifejezetten DZR (Cinkbontásnak ellenálló) felirattal vannak ellátva. A szabványos sárgaréz szerelvények gyors horganytalanítást és galvanikus korróziót szenvednek, ha sós víznek vannak kitéve.
A vízvonal alatti-alkalmazásokhoz, vagy ahol a biztonság kritikus fontosságú, használjon bronzöntvény-szerelvényeket (amelyek régebben beváltak a tengervízre) vagy jóváhagyott nem-fémes kompozitokat. Mindig ellenőrizze a DZR vagy CR (korrózióálló) jelöléseket, és soha ne keverje össze a sárgaréz és a bronzötvözeteket ugyanabban a sósvizes rendszerben.
