Almenn varúð: Ekki er allt kopar öruggt
Venjulegar koparfestingar eru almennt ekki öruggar til langvarandi notkunar í sjávar- eða saltvatnsumhverfi. Aðalástæðan er ákveðin tegund af tæringu sem kallast afsinkun, sem er hraðvirklega hraðað af klóríðum sem finnast í sjó.
Afsínunarferlið í saltvatni
Afsinkun er efnahvarf þar sem sinkhluti málmblöndunnar lekur út. Í saltvatni, með háan styrk klóríðjóna, eykst hraði sinkupplausnar, sérstaklega við heitar aðstæður. Eftir stendur veik, gljúp og svampkennd koparbygging.
Alvarleg bilun í heitu saltvatni
Hættan á bilun verður mikilvæg í heitum sjó. Efnafræðilegar rannsóknir hafa sýnt að í 16% natríumklóríð (NaCl) lausn við hitastig á bilinu 60 til 80 gráður, er afsínking alvarleg. Koparinnihald yfirborðs málmblöndunnar hækkaði í 98%, sem þýðir að burðarsinkið var horfið, sem gerir festinguna mjög brothætta.
Samþykkta lausnin: DZR Brass
Til öruggrar notkunar á sjó verður þú að notaDZR kopar(Afsínkunarþolið kopar), einnig þekkt sem CR (tæringarþolið) kopar. Framleiðendur framleiða sérstaklega húðfestingar og aðra íhluti úr DZR kopar, þar sem þeir taka sérstaklega fram að þeir séu hentugir til að verða fyrir sjó. Þessi málmblöndu inniheldur aukefni eins og tin eða arsen til að koma í veg fyrir útskolun sink.
Brons á móti kopar í galvanískri tæringu
Öryggi veltur á því að halda allri "blautu" samsetningunni í samræmi. Þekkt hætta er galvanísk tæring á milli kopar og bronsblendis. Munurinn á göfugleika milli málmanna tveggja í raflausn (saltvatni) skapar rafhlöðu, sem veldur hröðun bilun á minna göfugt efni (eir).
Leiðbeiningar um faglega sjó
Þetta er ekkert smá tækniatriði. Stórir smásalar á sjó munu ekki selja staðlaðar koparfestingar fyrir gegnum-skrokk. Þeir vara beinlínis við því að vegna hættu á galvanískri tæringu „mælum þeir með að þú notir ekki þessar málmblöndur saman í saltvatnsumhverfi“ og stinga í staðinn upp á steypt brons eða sérhæft plastefni eins og Marelon®.
Ofan-Vatns vs. Neðan-Vatnsnotkun
Staðsetningin ákvarðar alvarleika áhættunnar. Koparfestingar eru stundum ásættanlegar til notkunar fyrir ofan-vatnslínu, svo sem á teinum á þilfari eða loftræstingu, þar sem þær eru ekki stöðugt á kafi. Hins vegar, fyrir hvers kyns festingar neðansjávar eða í gegnum-skrokk, er venjulegt kopar óöruggt og mun óhjákvæmilega mistakast.
Rannsóknir á útsetningu í andrúmslofti
Jafnvel utan vatnsins er sjávarloft ætandi. Rannsóknir á koparblendi sem verða fyrir sjávarlofti sýna að tæringarhraði sjávarlofts (0,6 til 1,1 µm á ári) var meiri en í dreifbýli (0,2 til 0,6 µm á ári). Á löngum tíma var meira að segja „afsínking eirs í verulegum mæli“ í andrúmslofti sjávar.
Húðun og húðun eru ekki lausn
Þó að sumar koparinnréttingar sem ætlaðar eru fyrir „úti“ garð eða ferskvatnsnotkun eru með króm- eða nikkelhúðun til að standast blekju, þá er þetta ekki lausn fyrir saltvatnsdýfingu. Húð er aðeins tímabundin hindrun; þegar það er rispað mun undirliggjandi kopar afsínast hratt í sjávarumhverfi.
Tin Brass og sérstakt hlutverk tins
Sumar eirblöndur innihalda tin. Rannsóknir hafa rannsakað Cu-30Zn-1Sn (tin kopar) með tilliti til tæringarþols. Athyglisvert er að ekki var ráðist á tinríka fasann í kornamörkum málmblöndunnar vegna myndunar tindíoxíðs (SnO₂). Hins vegar var grunn alfa ( ) fasa fylkið á festingunni enn fyrir valdi tæringu og koparútfellingu.
Vélrænni styrkur og slitþættir
Þó brons sé umtalsvert harðara og ónæmari fyrir sliti en kopar, er aðaláhættan í sjávarnotkun ekki líkamlegur núningur heldur rafefnafræðileg bilun. Hærri styrkur brons gerir það hentugt fyrir-álagshluta eins og skrúfur, en fyrir kyrrstöðufestingar er mikilvægi þátturinn tæringarþol.
ASTM staðlar og efnislýsingar
Til öryggis treysta framleiðendur og verkfræðingar á sérstaka málmblöndustaðla. Marine-brons uppfyllir venjulega ASTM B-61 eða B-62 kröfur sem eru sérstaklega ætlaðar fyrir miklar kröfur um útsetningu fyrir sjó. Ef koparfesting vantar sérstaka „Marine“ eða „DZR“ einkunn, verður að skipta honum út fyrir viðeigandi brons eða samþykktan samsettan íhlut til notkunar í saltvatni.
Samantekt
Píputengi úr kopareru almennt óöruggar fyrir sjávarumhverfi nema þau séu sérstaklega merkt DZR (afsínkunarþolin). Staðlaðar koparfestingar verða fyrir hraðri afsinkun og galvanískri tæringu þegar þær verða fyrir saltvatni.
Fyrir allar neðan-vatnslínunotkun, eða þar sem öryggi er mikilvægt, notaðu steyptar bronsfestingar (sem hafa verið sannaðar fyrir sjó) eða samþykktar ó-málmblöndur. Athugaðu alltaf fyrir DZR eða CR (tæringarþolið) merkingar og blandaðu aldrei kopar og brons málmblöndur í sama saltvatnskerfi.
