Bendras įspėjimas: ne visas žalvaris yra saugus
Standartinės komercinės žalvario jungiamosios detalės paprastai nėra saugios ilgai naudoti jūros ar sūraus vandens aplinkoje. Pagrindinė priežastis yra specifinis korozijos tipas, vadinamas dezincifikavimu, kurį agresyviai pagreitina jūros vandenyje esantys chloridai.
Dezincifikacijos procesas sūriame vandenyje
Dezincinimas yra cheminė reakcija, kai lydinio cinko komponentas išplaunamas. Sūriame vandenyje, kuriame yra didelė chlorido jonų koncentracija, cinko tirpimo greitis padidėja, ypač šiltomis sąlygomis. Lieka silpna, porėta ir kempinė vario struktūra.
Sunkus gedimas karštame sūriame vandenyje
Gedimo rizika tampa kritiška šiltame jūros vandenyje. Cheminiai tyrimai parodė, kad 16% natrio chlorido (NaCl) tirpale, esant 60–80 laipsnių temperatūrai, cinko pašalinimas yra stiprus. Vario kiekis lydinio paviršiuje padidėjo iki 98%, o tai reiškia, kad dingo struktūrinis cinkas, todėl jungiamoji detalė tapo itin trapi.
Patvirtintas sprendimas: DZR žalvaris
Norėdami saugiai naudoti jūrą, turite naudotiDZR žalvaris(Dezincification Resistant Brass), taip pat žinomas kaip CR (Atsparus korozijai) žalvaris. Gamintojai specialiai gamina odos jungiamąsias detales ir kitus komponentus iš DZR žalvario, aiškiai nurodydami, kad jie tinkami jūros vandeniui. Šiame lydinyje yra priedų, tokių kaip alavas arba arsenas, kad būtų išvengta cinko išplovimo.
Galvaninės korozijos bronza prieš žalvarį
Saugumas priklauso nuo to, ar visas „sušlapęs“ mazgas yra nuoseklus. Žinomas pavojus yra galvaninė korozija tarp žalvario ir bronzos lydinių. Dviejų metalų kilnumo skirtumas elektrolite (sūriame vandenyje) sukuria akumuliatorių, dėl kurio greičiau sugenda mažiau tauri medžiaga (žalvaris).
Profesionalios jūrų gairės
Tai nėra smulkmena. Didieji jūriniai mažmenininkai neparduos standartinių žalvario jungiamųjų detalių, skirtų naudoti per{1}}korpusą. Jie aiškiai įspėja, kad dėl galvaninės korozijos pavojaus jie „rekomenduoja nenaudoti šių lydinių kartu sūraus vandens aplinkoje“, o vietoj to siūlo naudoti bronzą arba specializuotus plastikus, tokius kaip Marelon®.
Virš-vandens ir žemiau-vandens naudojimo
Vieta lemia rizikos laipsnį. Žalvarinės jungiamosios detalės kartais yra tinkamos naudoti virš-vandens linijos, pvz., ant denio bėgių ar ventiliacijos, kur jos nėra nuolat panardintos. Tačiau naudojant bet kokius povandeninius ar per{3}}korpusus, standartinis žalvaris yra nesaugus ir neišvengiamai suges .
Atmosferos poveikio tyrimai
Net ir už vandens jūrinis oras yra ėsdinantis. Vario lydinių, veikiančių jūros atmosferą, tyrimai rodo, kad korozijos greitis jūros ore (0,6–1,1 µm per metus) buvo didesnis nei kaimo ore (0,2–0,6 µm per metus). Ilgą laiką net „žalvario dezincinimas buvo reikšmingas“ jūros atmosferoje.
Dengimas ir dangos nėra sprendimas
Nors kai kurios žalvario detalės, skirtos „lauko“ sodo ar gėlo vandens naudojimui, yra padengtos chromu arba nikeliu, kad apsaugotų nuo nešvarumų, tai nėra sprendimas panardinti į sūrų vandenį. Danga yra tik laikina kliūtis; subraižytas, apatinis žalvaris greitai išnyks jūrinėje aplinkoje.
Alavo žalvaris ir specifinis alavo vaidmuo
Kai kuriuose žalvario lydiniuose yra alavo. Tyrimais buvo ištirtas Cu-30Zn-1Sn (alavo žalvaris) atsparumas korozijai. Įdomu tai, kad alavo turtinga fazė lydinio grūdelių ribose nebuvo užpulta dėl alavo dioksido (SnO₂) susidarymo. Tačiau jungiamosios detalės bazinė alfa ( ) fazės matrica vis tiek patyrė pirmenybę korozijai ir vario nusodinimui .
Mechaninis stiprumas ir nusidėvėjimo veiksniai
Nors bronza yra žymiai kietesnė ir atsparesnė nusidėvėjimui nei žalvaris, pagrindinė rizika jūroje yra ne fizinė trintis, o elektrocheminis gedimas. Dėl didesnio bronzos stiprumo ji tinka didelio-įtempimo dalims, pvz., sraigtams, tačiau statinėms jungiamosioms detalėms svarbus veiksnys išlieka atsparumas korozijai.
ASTM standartai ir medžiagų specifikacijos
Saugumo sumetimais gamintojai ir inžinieriai remiasi konkrečiais lydinio standartais. Jūrinės -klasės bronza paprastai atitinka ASTM B-61 arba B-62 reikalavimus, specialiai skirtus dideliems jūros vandens poveikio reikalavimams. Jei žalvario jungiamoji detalė neturi specifinio „Marine“ arba „DZR“ įvertinimo, ją reikia pakeisti tinkamu bronziniu arba patvirtintu kompozitiniu komponentu, skirtu naudoti sūriame vandenyje.
Santrauka
Žalvario vamzdžių jungiamosios detalėspaprastai yra nesaugūs jūrinėje aplinkoje, nebent jie specialiai pažymėti DZR (atsparūs cinkavimui). Standartinės žalvario jungiamosios detalės, veikiamos sūraus vandens, greitai išnyks ir nukentės nuo galvaninės korozijos.
Bet kokiam naudojimui žemiau-vandens linijos arba kai saugumas yra labai svarbus, naudokite bronzines jungiamąsias detales (kurios istoriškai įrodyta, kad jos naudojamos jūros vandeniui) arba patvirtintus nemetalinius kompozitus. Visada patikrinkite, ar nėra DZR arba CR (atsparus korozijai) ženklų ir niekada nemaišykite žalvario ir bronzos lydinių toje pačioje sūraus vandens sistemoje.
