Ogólna uwaga: nie każdy mosiądz jest bezpieczny
Standardowe dostępne w handlu łączniki mosiężne na ogół nie są bezpieczne przy długotrwałym użytkowaniu w środowisku morskim lub słonowodnym. Główną przyczyną jest specyficzny rodzaj korozji zwany odcynkowaniem, który jest agresywnie przyspieszany przez chlorki znajdujące się w wodzie morskiej.
Proces odcynkowania w słonej wodzie
Odcynkowanie to reakcja chemiczna, podczas której wymywa się cynk ze stopu. W wodzie słonej, charakteryzującej się wysokim stężeniem jonów chlorkowych, szybkość rozpuszczania cynku wzrasta, szczególnie w ciepłych warunkach. Pozostaje słaba, porowata i gąbczasta struktura miedzi.
Poważna awaria w gorącej słonej wodzie
Ryzyko awarii staje się krytyczne w ciepłej wodzie morskiej. Badania chemiczne udokumentowały, że w 16% roztworze chlorku sodu (NaCl) w temperaturach od 60 do 80 stopni odcynkowanie jest poważne. Zawartość miedzi na powierzchni stopu wzrosła do 98%, co oznacza, że cynk strukturalny zniknął, pozostawiając złączkę niezwykle kruchą.
Zatwierdzone rozwiązanie: mosiądz DZR
Aby zapewnić bezpieczne użytkowanie w morzu, musisz użyćMosiądz DZR(Mosiądz odporny na odcynkowanie), znany również jako mosiądz CR (odporny na korozję). Producenci w szczególności produkują okucia skórne i inne elementy z mosiądzu DZR, wyraźnie stwierdzając, że nadają się one do narażenia na działanie wody morskiej. Stop ten zawiera dodatki takie jak cyna i arsen, które zapobiegają wypłukiwaniu cynku.
Brąz kontra mosiądz w korozji galwanicznej
Bezpieczeństwo zależy od utrzymania spójności całego „zwilżonego” zespołu. Znanym ryzykiem jest korozja galwaniczna pomiędzy stopami mosiądzu i brązu. Różnica w szlachetności pomiędzy dwoma metalami w elektrolicie (słonej wodzie) tworzy akumulator, powodując przyspieszoną awarię mniej szlachetnego materiału (mosiądzu).
Profesjonalne wytyczne morskie
To nie jest drobny szczegół techniczny. Główni sprzedawcy detaliczni z branży morskiej nie będą sprzedawać standardowych złączek mosiężnych do zastosowań-przez kadłub. Wyraźnie ostrzegają, że ze względu na ryzyko korozji galwanicznej „zalecają, aby nie używać tych stopów razem w środowisku słonej wody” i zamiast tego sugerują odlew z brązu lub specjalistyczne tworzywa sztuczne, takie jak Marelon®.
Nad-wodą a pod wodą-Zużycie wody
Lokalizacja określa wagę ryzyka. Złączki mosiężne są czasami dopuszczalne w przypadku stosowania-nad linią wody, na przykład na poręczach pokładowych lub w systemach wentylacyjnych, gdzie nie są stale zanurzone. Jednakże w przypadku każdego montażu pod wodą lub-kadłubowego standardowy mosiądz jest niebezpieczny i nieuchronnie zawiedzie.
Badania narażenia atmosferycznego
Nawet poza wodą morskie powietrze jest żrące. Badania stopów miedzi wystawionych na działanie atmosfery morskiej pokazują, że szybkość korozji w powietrzu morskim (0,6 do 1,1 µm rocznie) była wyższa niż w powietrzu wiejskim (0,2 do 0,6 µm rocznie). Przez długie okresy nawet „odcynkowanie mosiądzu było w znacznym stopniu” w atmosferach morskich.
Platerowanie i powłoki nie są rozwiązaniem
Chociaż niektóre mosiężne łączniki przeznaczone do użytku w ogrodach „na zewnątrz” lub w słodkiej wodzie są pokryte chromem lub niklem, aby zapobiec matowieniu, nie jest to rozwiązanie w przypadku zanurzenia w słonej wodzie. Powłoka jest jedynie tymczasową barierą; po zarysowaniu leżący pod spodem mosiądz szybko odcynuje się w środowisku morskim.
Cyna Mosiądz i specyficzna rola cyny
Niektóre stopy mosiądzu zawierają cynę. W badaniach zbadano odporność Cu-30Zn-1Sn (mosiądz cynowy) na korozję. Co ciekawe, faza bogata w cynę na granicach ziaren stopu nie została zaatakowana w wyniku tworzenia się dwutlenku cyny (SnO₂). Jednakże podstawowa matryca fazy alfa ( ) złączki nadal podlegała preferencyjnej korozji i ponownemu osadzaniu się miedzi.
Wytrzymałość mechaniczna i współczynniki zużycia
Chociaż brąz jest znacznie twardszy i bardziej odporny na zużycie niż mosiądz, głównym ryzykiem w zastosowaniach morskich nie jest tarcie fizyczne, ale awaria elektrochemiczna. Wyższa wytrzymałość brązu sprawia, że nadaje się on do-części poddawanych dużym naprężeniom, takich jak śmigła, ale w przypadku złączek statycznych krytycznym czynnikiem pozostaje odporność na korozję.
Normy ASTM i specyfikacje materiałowe
Ze względów bezpieczeństwa producenci i inżynierowie opierają się na określonych normach stopowych. Brąz-do zastosowań morskich zazwyczaj spełnia wymagania ASTM B-61 lub B-62, przeznaczone specjalnie dla wysokich wymagań związanych z narażeniem na wodę morską. Jeżeli złączka mosiężna nie ma określonej oceny „Marine” lub „DZR”, należy ją wymienić na odpowiedni element z brązu lub materiał kompozytowy zatwierdzony do stosowania w słonej wodzie.
Streszczenie
Mosiężne złączki rurowesą generalnie niebezpieczne dla środowiska morskiego, chyba że są specjalnie oznaczone jako DZR (odporne na odcynkowanie). Standardowe złącza mosiężne ulegają szybkiemu odcynkowaniu i korozji galwanicznej pod wpływem słonej wody.
W przypadku zastosowań poniżej-lini wodnej lub tam, gdzie bezpieczeństwo ma kluczowe znaczenie, należy stosować złączki z odlewu z brązu (które w przeszłości sprawdziły się w wodzie morskiej) lub zatwierdzone-kompozyty niemetalowe. Zawsze sprawdzaj oznaczenia DZR lub CR (odporność na korozję) i nigdy nie mieszaj stopów mosiądzu i brązu w tym samym systemie słonowodnym.
