1. Características gerais de corrosão do latão
O latão é uma liga de Cu-Zn com Zn como principal elemento da liga. É chamado de latão por causa de sua cor amarela. De acordo com os tipos e conteúdos dos elementos de liga adicionados, o latão pode ser dividido em três categorias: latão monofásico, latão de fase complexa e latão especial. Quando o teor de zinco é inferior a 36%, forma-se uma solução sólida monofásica, portanto o latão monofásico também é chamado de latão. Quando o teor de zinco é de 36%-45%, torna-se + latão de fase complexa. Quando o teor de zinco é superior a 45%, há muita fase e ela é quebradiça e não tem valor prático. O latão especial é baseado em Cu-Zn e adiciona Sn, Mn, Al, Fe, Ni, Si, Pb e outros elementos.
O latão corrói muito lentamente na atmosfera, a taxa de corrosão em água doce pura não é grande ({{0}}.0025-0,025 mm/ano) e a taxa de corrosão na água do mar é ligeiramente mais rápida ( 0,0075-0,1mm/ano). O flúor na água tem pouco efeito sobre a corrosão do latão, o cloreto tem um efeito maior e o iodeto tem um efeito sério. Em água contendo gases como O2, CO2, H2S, SO2, NH3, etc., a taxa de corrosão do latão aumenta dramaticamente. É extremamente fácil corroer em água mineral, especialmente água contendo Fe2(SO4)3. Causa corrosão grave em ácido nítrico e ácido clorídrico, corrói lentamente em ácido sulfúrico e é resistente à corrosão em solução de NaOH. O latão tem melhor resistência à corrosão por impacto do que o cobre puro.
O latão especial tem melhor resistência à corrosão do que o latão comum. Adicionar cerca de 1% de Sn ao latão pode reduzir significativamente a corrosão por dezincificação do latão e melhorar a resistência à corrosão na água do mar; adicionar cerca de 2% de Pb ao latão pode aumentar a resistência ao desgaste, reduzindo bastante sua taxa de corrosão no fluxo de água do mar. Para evitar a corrosão por dezincificação, uma pequena quantidade de As, Sb e P (0.02%~0.05%) também pode ser adicionada ; o latão marinho contém 0,5% ~ 1,0% Mn, o que pode melhorar a resistência e ter boa resistência à corrosão. . Em latão contendo 65% Cu e 55% Cu, 12%-18% Ni é usado para substituir parte do Zn. Como a cor é branco prateado, é chamada de prata níquel ou prata alemã. Esta liga possui excelente resistência à corrosão em sais, álcalis e ácidos não oxidantes. Ao mesmo tempo, como uma grande quantidade de Ni substitui o 2n, não há fenômeno de dezincificação. Além das características de corrosão acima, o latão também apresenta duas formas importantes de corrosão, a saber, corrosão por dezincificação e corrosão sob tensão.
2. Fissuração por corrosão sob tensão do latão
Os fatores que afetam a corrosão sob tensão do latão incluem meios corrosivos, tensão, composição da liga e estrutura organizacional. Uma determinada liga irá corroer e rachar somente sob certos meios e condições de tensão específicas.
(1) Meio corrosivo
O latão sob tensão de tração pode produzir corrosão sob tensão em todos os meios que contenham amônia (ou NH4+) e na atmosfera, água do mar, água doce, água de alta temperatura e alta pressão e vapor de água. Por exemplo, a quebra de invólucros de bala de latão durante a estação chuvosa do verão (também conhecida como fissuração sazonal) é um exemplo típico de fissuração por corrosão sob tensão de latão. Além disso, a morfologia da corrosão sob tensão do latão é dividida em intergranular e transgranular. Na solução filmogênica ocorre principalmente a fratura intergranular, e na solução não filmogênica ocorre principalmente a fratura transgranular. Acredita-se geralmente que o mecanismo de corrosão sob tensão do latão é que, na solução formadora de filme, uma camada de filme de óxido cuproso com baixa tenacidade é formada na superfície do latão. Sob a ação de tensão e deformação, o filme de óxido cuproso sofre fissuras quebradiças e então se forma nos limites dos grãos. Depois que esse filme estiver quebradiço, a trinca se estenderá até o metal base e será interrompida pelo deslizamento, expondo a ponta da trinca à solução corrosiva. Posteriormente, ocorrerão penetração intergranular, formação de filme, fissuras frágeis e expansão de fissuras. Este processo é repetido. , eventualmente formando uma fratura descontínua escalonada. Na solução não formadora de filme, a tensão faz com que os deslocamentos aflorantes na superfície do latão se dissolvam preferencialmente, fazendo com que as trincas se propaguem ao longo do caminho com a maior densidade de deslocamentos e causando fratura. No latão com baixo teor de zinco, as discordâncias são principalmente na forma de células, e os limites dos grãos são as áreas de densidade máxima de discordâncias, de modo que as fraturas ocorrem ao longo da forma cristalina. Em latão com alto teor de zinco, as discordâncias são principalmente na forma plana, e as falhas de empilhamento são as áreas de densidade máxima de discordâncias, de modo que ocorre fratura transgranular. Além disso, como os átomos de zinco segregam nas discordâncias sob tensão e aumentam a atividade nas discordâncias, a taxa de crescimento de fissuras aumentará com o aumento do teor de zinco.
Pesquisas experimentais mostram que, entre as atmosferas, a atmosfera industrial tem maior probabilidade de causar corrosão sob tensão no latão e tem a vida de fratura mais curta; a atmosfera rural é a segunda mais provável e a atmosfera marinha tem o menor impacto. Este impacto diferente no ambiente atmosférico é causado pela diferença no conteúdo de SO2 na atmosfera (a atmosfera industrial contém mais SO2, a atmosfera rural contém menos SO2 e a atmosfera marinha quase não contém SO2).
Em suma, as substâncias que causam corrosão sob tensão no latão são principalmente amônia e substâncias que podem derivar amônia ou sulfetos. Entre eles, o papel da amônia é reconhecido, enquanto o papel do sulfeto não é claro. Além disso, vapor, oxigênio, SO2, CO2 e CN- têm um efeito acelerador na corrosão sob tensão.
(2) Estresse
A tensão de tração é uma condição necessária para a corrosão sob tensão no latão. Quanto maior a tensão de tração, maior será a fissuração por corrosão sob tensão
Quanto maior a sensibilidade. O uso de revenimento a baixa temperatura para eliminar a tensão de tração residual pode proteger o latão contra fissuras por corrosão sob tensão.
(3) Composição e estrutura da liga
Quanto maior o teor de zinco no latão, maior será sua suscetibilidade à corrosão sob tensão. Quanto ao quão baixo é o teor de zinco, a corrosão sob tensão não ocorrerá. Isso está relacionado às propriedades do meio. Por exemplo, o latão com um teor de zinco inferior a 20% geralmente não causa corrosão sob tensão no ambiente natural, enquanto o latão com baixo teor de zinco em água com amônia também causará rachaduras por corrosão sob tensão.
A influência de outros elementos de liga na corrosão sob tensão, o Si pode prevenir eficazmente a fissuração por corrosão sob tensão do latão. Si e Mn podem melhorar a resistência à corrosão sob tensão de + e latão. Sob condições de atmosfera de amônia, Si, As, Ce, Mg e outros elementos melhoram a resistência à corrosão sob tensão do latão. Sob condições atmosféricas, Si, Ce, Mg e outros elementos melhoram o desempenho da corrosão sob tensão. Os resultados dos testes de exposição atmosférica industrial mostram que a adição de Ai.Ni e Sn às ligas de Cu-Zn pode reduzir as tendências à corrosão sob tensão.
