¿Cuáles son los materiales resistentes a la corrosión?
La resistencia a la corrosión depende de qué tipo de corrosión sea. Además, ¿cuáles son los requisitos para la resistencia a la corrosión y en qué condiciones? Los materiales resistentes a la corrosión más utilizados en la industria son el acero inoxidable, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, etc.
Con el rápido desarrollo de la ciencia, la tecnología y la economía social, la estructura industrial, la estructura del producto y el proceso de producción de la industria de la maquinaria han experimentado grandes cambios, y se ha ampliado la connotación de diseño y fabricación mecánicos. Sus objetivos de servicio se han ampliado desde la producción tradicional de máquinas industriales (piezas y componentes) a la producción de productos industriales generales, artículos de primera necesidad y otros productos químicos ligeros. Como resultado, el alcance de la selección de materiales para el diseño y la fabricación de productos se ha ampliado gradualmente. . En la actualidad, cuando la mayoría de los técnicos en ingeniería mecánica diseñan y fabrican productos industriales, la selección de materiales se basa principalmente en las propiedades mecánicas, el rendimiento del proceso y el bajo costo de los materiales y el procesamiento. Cuando se trata de productos mecánicos que requieren resistencia a la corrosión (incluida la selección). materiales para piezas de máquinas, equipos químicos, electrodomésticos, artículos de decoración, artesanías, juguetes, etc.), a menudo hay una falta de consideración (y la mayoría de los ingenieros anticorrosión que estudian ingeniería química no están muy familiarizados con el diseño y la tecnología mecánicos) . La corrosión puede causar accidentes en la operación de equipos, aumentar los costos de mantenimiento de equipos o productos industriales y reducir el valor estético del producto, afectando así la producción corporativa y la competitividad del mercado de productos. La aparición de corrosión se produce en diversas etapas como la fabricación, la instalación o el uso, y la selección de materiales es la clave para solucionar el problema.
Cualquier material tiene una resistencia específica a la corrosión sólo bajo determinados medios y condiciones de trabajo. Un mismo tipo de materiales también tiene muchas marcas, diferentes composiciones y diferentes propiedades. Obviamente, la selección de materiales resistentes a la corrosión es una tarea detallada y compleja en el diseño de productos. Para este fin, primero debe comprender las características estructurales, el rendimiento, el valor de uso y el entorno de uso del producto (como las condiciones de tensión, el tipo y la concentración de medios corrosivos, la temperatura, el estado del material, si se requiere conductividad, aislamiento o disipación de calor, así como como densidad y requisitos magnéticos, etc.) y vida útil, combinados con las características del material que hemos dominado o verificando la información relevante o realizando los experimentos auxiliares necesarios, podemos hacer un análisis integral en términos de usabilidad, procesabilidad, durabilidad y economía del material (especialmente la economía integral del producto terminado). Evaluar y seleccionar el material resistente a la corrosión más razonable.
1. Primero se deben seleccionar materiales que sean resistentes a la corrosión para el medio utilizado y las condiciones de trabajo. Esta es la medida más activa para prevenir fallas del producto (especialmente en situaciones propensas a desastres importantes y difíciles de solucionar). mantener). En este momento, debe comprender las posibles formas de corrosión de diferentes materiales en este medio y las condiciones de trabajo, como la corrosión uniforme de los metales, la corrosión por tensión, la corrosión galvánica, la corrosión por picaduras, la disolución química de las cerámicas, el envejecimiento y el hinchamiento de los plásticos, etc. y luego considere los factores relevantes para seleccionar los materiales apropiados. Por ejemplo, el acero al carbono en general y el acero estructural de baja aleación son muy resistentes a la corrosión en ácido nítrico a temperatura normal, álcali concentrado, ácido sulfúrico concentrado y ácido fluorhídrico concentrado es particularmente resistente a la corrosión por ácido nítrico concentrado; resistente a la corrosión que la mayoría del acero inoxidable en medios oxidantes, especialmente en agua de mar, es más prominente (no es propenso a la corrosión por picaduras ni a la corrosión por tensión) y es un material excelente para fabricar intercambiadores de calor en agua de mar. Además del ácido fluorhídrico, el nitruro de silicio. La cerámica puede resistir diversas corrosión ácida y alcalina y también puede resistir la erosión de metales no ferrosos fundidos.
2 Cuando la temperatura no es alta y las condiciones de tensión lo permiten, se prefiere el plástico (incluido el plástico, el revestimiento de caucho y la fibra de vidrio). Debido a que los plásticos tienen mejor resistencia a la corrosión a la mayoría de los ácidos, álcalis y sales que los metales comunes, son fáciles de formar y procesar y tienen costos más bajos, también pueden ahorrar metales preciosos (como aluminio, plomo, acero inoxidable, etc.) y. no causará corrosión por tensión, corrosión galvánica y otra corrosión electroquímica (pero una parte considerable es fácil de envejecer y se ve afectada por algunos solventes), el dispositivo o producto fabricado no requiere mantenimiento o es fácil de mantener. Por ejemplo, además de los medios oxidantes fuertes como el ácido concentrado y el ácido sulfúrico concentrado, el polipropileno es casi resistente a la corrosión por diversos ácidos, álcalis y sales (sólo unos pocos disolventes pueden hacer que se hinche y se hinchen con compuestos fenólicos resistentes a los ácidos); el amianto resistente a los ácidos) son particularmente resistentes a diversas concentraciones de ácido clorhídrico, a la corrosión por ácido sulfúrico de concentración baja y media, mientras que el politetraetileno no se corroe en ácidos fuertes, álcalis fuertes, oxidantes fuertes o incluso "agua regia", es resistente a diversos disolventes. , tiene una excelente resistencia a la intemperie y una absorción de agua casi nula. Se ha utilizado ampliamente en diversas piezas, estructuras y revestimientos resistentes a la corrosión. Además, la aplicación generalizada de los plásticos en la industria ha provocado enormes cambios en el diseño y los procesos mecánicos. que han llevado a la contracción de la industria tradicional de procesamiento de metales (como en electrodomésticos, juguetes, materiales de construcción, equipos decorativos Huang, artesanías e incluso producción de maquinaria, equipos químicos, automóviles, aviones) han llevado a la mejora de los productos y a una feroz competencia en El mercado también ha provocado ajustes y cambios en la estructura industrial, la estructura del producto y los procesos de producción de las empresas tradicionales de la industria de maquinaria, así como cambios en la connotación de la industria de la maquinaria. Esto es algo a lo que nuestros técnicos en ingeniería mecánica que trabajan con materiales metálicos tradicionales deberían prestar atención y compensar.
3 Para piezas propensas a la corrosión y de difícil mantenimiento, así como piezas que tienen un mayor impacto en el valor estético del producto, se deben seleccionar materiales con alta resistencia a la corrosión para reducir las pérdidas causadas por corrosión, reducción del valor estético o Reducir los costos de mantenimiento, como elegir acero inoxidable para barandillas de gran altura y usar acero inoxidable ennegrecido en lugar de acero al carbono para limpiaparabrisas. Los materiales con alta resistencia a la corrosión no necesariamente tienen costos altos. Por ejemplo, el acero al carbono se usa a menudo para fabricar tanques de almacenamiento de ácido sulfúrico concentrado. El precio de materias primas como el cloruro de polivinilo, el polipropileno y los fenólicos resistentes a los ácidos oscila actualmente entre 5.500 y 8.000. yuanes/tonelada. Cuando se transforman en productos terminados, los costos de producción no son altos (muchos son incluso más bajos que los de las piezas metálicas).
4 Para materiales metálicos, no solo debemos prestar atención al tipo y marca del material, sino también elegir un estado de tratamiento térmico con una pequeña tendencia a la corrosión (como el tratamiento con solución de acero inoxidable 18-8, etc. .). Debido a las diferentes fases y estructuras, a veces la resistencia a la corrosión varía mucho. Además, cuando entran en contacto diferentes materiales, se debe prestar atención a la posibilidad de corrosión galvánica (en este momento, lo mejor es considerar utilizar un solo material tipo metal, o realizar un tratamiento de aislamiento, o elegir materiales no conductores como plásticos y cerámicas).
5 Además de la resistencia a la corrosión requerida, los materiales seleccionados también deben cumplir con las propiedades mecánicas y físicas del producto o dispositivo a la hora de trabajar (como resistencia al calor, aislamiento, densidad, permeabilidad magnética, etc. ), formando procesabilidad, etc. Para medios de alta temperatura, se puede seleccionar acero inoxidable o cerámica; para medios de alto voltaje, se puede seleccionar acero (incluido plástico revestido de acero, caucho) o fibra de vidrio para aislamiento y preservación del calor; se pueden seleccionar materiales livianos y no magnéticos, plástico, aluminio, titanio, etc.; se requiere soldadura a medida. Para estructuras de ingeniería grandes, se debe seleccionar acero aleado con bajo contenido de carbono, acero inoxidable austenítico o fibra de vidrio con buena soldabilidad.
6 Al seleccionar materiales para estructuras o productos sujetos a grandes fuerzas, también se debe prestar atención a prevenir el agrietamiento por corrosión bajo tensión o la fatiga por corrosión (principalmente para materiales metálicos). Muchos materiales son resistentes a la corrosión cuando no están sometidos a tensión, pero después de ser sometidos a una determinada tensión de tracción o tensión alterna, sus propiedades mecánicas disminuyen significativamente y es fácil que se produzca corrosión y fractura frágil bajo los efectos combinados de la tensión y los medios, provocando así situaciones inesperadas. desastres. El agrietamiento por corrosión bajo tensión de diferentes materiales metálicos tiene medios específicos en los que ocurre y también está relacionado con la composición (por ejemplo, el acero inoxidable austenítico que contiene molibdeno, el acero inoxidable con alto contenido de cromo y níquel y el acero inoxidable dúplex tienen mucho mejor resistencia a la corrosión por tensión que otros aceros inoxidables), puede consultar la información relevante para confirmar.
7 La economía de los materiales seleccionados: el mayor beneficio global. Incluye los siguientes aspectos:
(1) Los materiales seleccionados son fáciles de adquirir y económicos, y los costos de formación y procesamiento son bajos. Los dispositivos o productos fabricados con ellos tienen bajos costos de mantenimiento durante la vida útil. , y en estos aspectos realizar el menor equilibrio de costes entre ellos. Este tipo de idea de selección de materiales es más prominente en situaciones como equipos de producción interna de fábrica, estructuras grandes y partes internas de productos que enfatizan lo "económico y práctico" (funcional) y no enfrentan directamente lo visual. En este momento, la selección de materiales resistentes a la corrosión debe prestar atención a la coordinación razonable con diversas medidas del proceso anticorrosión: protección del revestimiento, protección del revestimiento, uso de inhibidores de corrosión, protección electroquímica y protección temporal (especialmente para materiales de acero en general). y considerando factores como tarifas de mantenimiento de equipos o dispositivos, posibles pérdidas de valor de producción y otras pérdidas incidentales causadas por la parada por mantenimiento, así como intereses bancarios y otros factores, elija el material del producto mecánico resistente a la corrosión con el costo integral más bajo durante el servicio. vida. Para condiciones de corrosión débil y ciertas ocasiones que no es probable que causen desastres de corrosión importantes, o para ciertos productos con una vida útil corta, se deben seleccionar materiales con buenas propiedades mecánicas, propiedades físicas y formabilidad y precio bajo, incluso si los materiales no son muy duradero Sin embargo, si se pueden tomar medidas anticorrosión económicas y razonables (como protección electroquímica, recubrimiento, protección de enchapado, etc.) para lograr resistencia a la corrosión, o las funciones del producto pueden satisfacerse dentro de la vida útil, también es un producto duradero. solución razonable.
(2) Los materiales seleccionados pueden hacer que los productos fabricados sean más rentables, tengan el mayor retorno de mercado o tengan un alto valor social. En este momento, no nos preocupamos demasiado por los costos de materiales y de procesamiento, ni tampoco nos preocupamos demasiado por la combinación razonable del rendimiento del producto y la resistencia a la corrosión del material. Este tipo de selección de materiales y pensamiento de diseño es sobresaliente en el diseño y fabricación de algunos productos nobles y de moda que satisfacen los sentimientos visuales o psicológicos de los consumidores, como decoraciones interiores y exteriores de automóviles, electrodomésticos, artesanías, decoraciones arquitectónicas, etc. Materiales (incluso materiales caros) que retienen muy bien la luz y el color (es decir, extremadamente resistentes a la corrosión). Al mismo tiempo, también resulta útil para mantener el valor de los productos a largo plazo, estimular el poder adquisitivo o mantener la imagen corporativa.
En particular, a la hora de seleccionar materiales para dispositivos industriales, no podemos prestar atención únicamente a la posible corrosión provocada por la interacción entre un determinado material y el medio ambiente.
Debido a que los equipos y dispositivos que encontramos a menudo están compuestos de una variedad de materiales y están sujetos a diversas fuerzas y diferentes efectos térmicos, es un sistema complejo que el diseño estructural, la instalación, el uso y el mantenimiento sean razonables afectarán la resistencia a la corrosión. El sexo del equipo o productos tiene un impacto. En este momento, además de aprovechar experiencias y datos anteriores similares, también se pueden realizar las correspondientes pruebas de corrosión e incluso pruebas de campo para seleccionar los materiales resistentes a la corrosión más adecuados.