Résistance à la corrosion du bronze
Le bronze est un terme général désignant tous les alliages de cuivre, à l'exception du laiton et du cuivre blanc. Il est généralement nommé en fonction du premier élément d'ajout principal, tel que le bronze à l'étain, le bronze à l'aluminium, le bronze au silicium, le bronze au manganèse, etc. Comparé au laiton, le bronze a une résistance et une résistance à la corrosion plus élevées. Dans certains environnements, le bronze a une moins bonne résistance à la corrosion que le cuivre blanc. En tant que matériaux structurels résistants à la corrosion, les plus pratiques sont le bronze à l'étain, le bronze à l'aluminium et le bronze au silicium. Les caractéristiques de résistance à la corrosion de ces trois alliages sont présentées ci-dessous. \
1. Bronze à l'étain
Il existe trois bronzes à l'étain couramment utilisés, avec des teneurs en étain de 5 %, 8 % et 10 % respectivement. Leur résistance à la corrosion augmente avec l'augmentation de la teneur en étain. Ses propriétés mécaniques, sa résistance à l'usure et sa coulabilité sont meilleures que celles du cuivre pur, et sa résistance à la corrosion est également supérieure à celle du cuivre.
Le bronze à l'étain a une bonne résistance à la corrosion dans l'atmosphère. Un film dense de dioxyde d’étain se forme à la surface du bronze à l’étain dans l’atmosphère. À mesure que la teneur en étain augmente, le film de dioxyde d'étain devient plus dense et plus épais et la résistance à la corrosion est meilleure. . Le taux de corrosion de l'alliage Cu{{0}}Sn dans l'atmosphère n'est que de 0,00015 ~0,002 mm/an, et il est également très résistant à la corrosion dans l'eau douce et l'eau de mer (<0.05mm/year).
Il présente également une bonne résistance à la corrosion dans les acides dilués non oxydants et les solutions salines ; mais dans les solutions d'acide nitrique, d'acide chlorhydrique et d'ammoniaque, il n'est pas aussi résistant à la corrosion que le cuivre pur.
Le bronze à haute teneur en étain (8 % ~ 10 %) présente une résistance élevée à la corrosion par impact. Le bronze à l'étain n'est ni sujet à la fissuration par corrosion sous contrainte ni à la corrosion détinique.
Parce que le bronze à l'étain a une bonne résistance à l'usure, il est principalement utilisé pour fabriquer des pompes, des vannes, des engrenages, des roulements, des robinets et d'autres pièces nécessitant une résistance à l'usure et à la corrosion.
2. Bronze d'aluminium
La teneur en aluminium est généralement de 9 à 10 %, et parfois du Fe, du Mn, du Ni et d'autres éléments sont ajoutés. Ses propriétés de coulée ne sont pas aussi bonnes que celles du bronze à l'étain, mais sa résistance et sa résistance à la corrosion sont supérieures à celles du bronze à l'étain.
La résistance élevée à la corrosion du bronze d'aluminium est principalement due à la formation d'un film protecteur d'oxyde mixte dense et fermement adhérent de cuivre et d'aluminium sur la surface de l'alliage, qui a la capacité de s'auto-réparer après avoir été endommagé. S'il y a des défauts tels que des inclusions d'oxyde sur la surface de l'alliage, l'intégrité du film sera endommagée et une corrosion locale se produira. Par conséquent, la résistance à la corrosion du bronze d’aluminium est liée au processus de fabrication.
La résistance à la corrosion du bronze d’aluminium dépend de la composition et de la structure de l’alliage. La résistance à la corrosion par l'eau de mer d'un alliage monophasé augmente avec l'augmentation de la teneur en aluminium. La résistance à la corrosion est meilleure lorsque le bronze d'aluminium binaire contient 8 % -9 % d'aluminium. Le taux de corrosion de l’alliage multiphasé a+B est supérieur à celui de l’alliage monophasé. La structure martensite de l'alliage Cu-Al à composition eutectoïde (11,9 % d'aluminium) est plus résistante à la corrosion par l'eau de mer que la structure perlite, car la phase Y2 (anode) est précipitée en raison de la teneur élevée en aluminium lors d'un refroidissement lent, ce qui entraîne une corrosion par désalumination. tendance. Lorsque la teneur en aluminium est supérieure à 11,5 %, la tendance à la désalumination de l'alliage Cu-Al augmente.
Le bronze d'aluminium est stable dans l'eau douce et l'eau de mer et résiste même à la corrosion dans les eaux minérales. Il est très stable dans la vapeur à haute température supérieure à 300 degrés. Le mélange de vapeur et d'air n'a aucun effet sur la corrosion du bronze d'aluminium.
Dans les milieux acides, le bronze d'aluminium présente une résistance élevée à la corrosion. Il est très résistant à la corrosion dans l'acide sulfurique, même à des concentrations élevées (environ 75 %) et à des températures plus élevées ; il est également très résistant à la corrosion dans l'acide chlorhydrique dilué, mais pas à des concentrations plus élevées (20 %) ni à des températures plus élevées. Écurie; il n'est pas résistant à la corrosion dans l'acide nitrique ; mais résiste à la corrosion dans les solutions diluées d'acide phosphorique, d'acide acétique, d'acide citrique et d'autres acides organiques.
Dans les solutions alcalines, les alcalis peuvent dissoudre le film protecteur, provoquant une grave corrosion du bronze d'aluminium. Le bronze d'aluminium à haute teneur en aluminium a tendance à subir une corrosion sous contrainte, principalement en raison de la ségrégation de l'aluminium aux joints de grains, qui provoque une sélectivité le long des joints de grains. L'oxydation favorise la destruction du film d'oxyde sous contrainte. L'ajout de moins de 0,35 % de Sn ou un recuit à basse température peut prévenir efficacement sa tendance à la corrosion.
3.bronze de silicium
Les bronzes au silicium couramment utilisés comprennent une faible teneur en silicium (1 % ~ 2 %) et une haute teneur en silicium (2,5 % ~ 3 %). Le premier a des propriétés mécaniques similaires à celles du laiton 70Cu-30Zn et se déforme facilement par écrouissage, tandis que sa résistance à la corrosion est similaire à celle du cuivre pur ; ce dernier a une résistance élevée et une meilleure résistance à la corrosion que le cuivre pur, et le bronze à haute teneur en silicium contient souvent 1 %. Le plus grand avantage du bronze au silicium Mn réside dans ses excellentes propriétés de coulée et de soudage. Il est souvent utilisé pour fabriquer des réservoirs de stockage et d’autres équipements chimiques fonctionnant sous pression. Le bronze au silicium ne produit pas d'étincelles en cas de choc et est donc particulièrement adapté à une utilisation dans les zones à risque d'explosion.
