부식 방지 재료란 무엇인가요?

부식 저항성은 부식 유형에 따라 다릅니다. 또한 어떤 조건에서 내식성에 대한 요구 사항은 무엇입니까? 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 내식성 재료는 스테인레스 스틸, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti 등입니다.

과학기술과 사회경제의 급속한 발전에 따라 기계산업의 산업구조와 제품구조, 생산과정은 큰 변화를 겪었고, 기계설계와 제조의 의미도 확대됐다. 서비스 대상이 전통적인 산업용 기계(부품) 생산에서 일반 산업용품, 생활용품, 기타 경화학제품 생산으로 확대됨에 따라 제품 설계 및 제조를 위한 소재 선택 범위가 점차 확대되고 있습니다. . 현재 대부분의 기계 공학 기술자가 산업용 제품을 설계하고 제조할 때 재료 선택은 대부분 기계적 특성, 공정 성능, 낮은 재료 및 가공 비용을 기반으로 합니다. 기계부품의 소재, 화학장비, 가전제품, 장식용품, 수공예품, 장난감 등)에 대한 배려가 부족한 경우가 많습니다. (그리고 화학공학을 전공하는 대부분의 방청엔지니어는 기계설계와 기술에 익숙하지 않습니다.) . 부식은 장비 작동 사고를 유발할 수 있고, 장비나 공산품의 유지관리 비용을 증가시키며, 제품의 미적 가치를 저하시켜 기업 생산 및 제품 시장 경쟁력에 영향을 미칠 수 있습니다. 부식의 발생은 제조, 설치, 사용 등 다양한 단계에서 발생하며, 재질의 선택이 문제 해결의 관건입니다.

모든 재료는 특정 매체 및 작업 조건에서만 특정한 내식성을 갖습니다. 동일한 유형의 재료라도 브랜드도 다양하고 구성도 다르며 특성도 다릅니다. 분명히 내식성 재료를 선택하는 것은 제품 설계에서 상세하고 복잡한 작업입니다. 이를 위해서는 먼저 제품의 구조적 특성, 성능, 사용가치, 사용환경(예: 응력조건, 부식성 매체의 종류 및 농도, 온도, 재질상태, 전도성, 절연성 또는 방열성이 요구되는지 여부 등)을 이해해야 합니다. 밀도 및 자기 요구 사항 등) 및 수명을 우리가 마스터한 재료 특성과 결합하거나 관련 정보를 확인하거나 필요한 보조 실험을 수행하여 재료의 유용성, 가공성, 내구성 및 경제성 측면에서 포괄적인 분석을 할 수 있습니다(특히 완제품의 종합적인 경제성) 가장 합리적인 내식성 재료를 평가하고 선택합니다.

1. 사용 매체와 작업 조건에 부식에 강한 재질을 먼저 선택해야 합니다. 이는 제품 고장을 예방하기 위한 가장 적극적인 조치입니다(특히 대규모 재해가 발생하기 쉽고 조치가 어려운 상황). 유지하다). 이때 금속의 균일 부식, 응력 부식, 갈바닉 부식, 공식 부식, 세라믹의 화학적 용해, 플라스틱의 노화 및 팽창 등과 같은 이 매체 및 작업 조건에서 다양한 재료의 가능한 부식 형태를 이해해야 합니다. , 관련 요소를 고려하여 적절한 재료를 선택합니다. 예를 들어, 일반 탄소강과 저합금 구조강은 상온 질산, 농축 알칼리, 농축 황산 및 농축 순수 알루미늄의 부식에 매우 강하며, 특히 농축 질산에 의한 부식에 강합니다. 특히 해수에서는 대부분의 스테인리스강보다 내식성이 뛰어나며(공식 및 응력 부식이 발생하지 않음) 불산, 질화규소 외에 해수에서 열교환기를 만드는데 탁월한 소재입니다. 세라믹은 다양한 산 및 알칼리 부식을 견딜 수 있으며 용융된 비철금속의 부식에도 저항할 수 있습니다.

2 온도가 높지 않고 응력 조건이 허용되는 경우 플라스틱(플라스틱, 고무 라이닝 및 유리 섬유 포함)이 선호됩니다. 플라스틱은 일반 금속에 비해 대부분의 산, 알칼리, 염분에 대한 내식성이 우수하고 가공이 용이하며, 귀금속(알루미늄, 납, 스테인리스강 등)을 절약할 수 있고, 비용도 절감할 수 있습니다. 응력 부식, 갈바닉 부식 및 기타 전기화학적 부식을 일으키지 않으며(그러나 상당 부분이 노화되기 쉽고 일부 용제의 영향을 받음), 제작된 장치 또는 제품은 유지 관리가 필요하지 않거나 유지 관리가 쉽습니다.

예를 들어, 농축산 및 농축 황산과 같은 강력한 산화 매체 외에도 폴리프로필렌은 다양한 산, 알칼리 및 염에 의한 부식에 거의 저항합니다(몇 가지 용매만으로 부풀어오를 수 있음). 내산성 석면)은 특히 다양한 농도의 염산, 저농도 및 중농도 황산 부식에 내성이 있으며, 폴리테트라에틸렌은 강산, 강알칼리, 강산화제 또는 심지어 "왕수"에서도 부식되지 않으며 다양한 용매에 내성이 있습니다. , 내후성이 우수하고 수분 흡수가 거의 0에 가깝습니다. 다양한 내식성 부품, 구조 및 코팅에 널리 사용됩니다. 또한 산업계에 플라스틱이 널리 적용됨에 따라 기계 설계 및 공정에 엄청난 변화가 생겼습니다. 전통적인 금속 가공 산업(예: 전기 제품, 장난감, 건축 자재, 장식 장비 황, 수공예품, 심지어 기계 생산, 화학 장비, 자동차, 비행기)의 위축으로 인해 제품이 업그레이드되고 치열한 경쟁이 이루어졌습니다. 이는 또한 전통적인 기계 산업 기업의 산업 구조, 제품 구조 및 생산 프로세스의 조정과 변화를 가져왔을 뿐만 아니라 기계 산업의 의미도 변화시켰습니다. 이는 전통적인 금속재료를 다루는 우리 기계공학기술자들이 주목하고 보완해야 할 부분이다.

3 부식되기 쉽고 유지관리가 어려운 부품이나 제품의 미적 가치에 더 큰 영향을 미치는 부품의 경우 내식성이 높은 재료를 선택하여 이로 인한 손실을 줄여야 합니다. 고층 가드레일에 스테인레스 스틸을 선택하고, 자동차 와이퍼에 탄소강 대신 흑색 스테인레스 스틸을 사용하는 등 부식, 미적 가치 감소 또는 유지 관리 비용을 줄입니다. 내식성이 높은 재료라고 해서 반드시 비용이 높은 것은 아닙니다. 예를 들어, 농축 황산 저장 탱크를 만드는 데 탄소강이 자주 사용됩니다. 완제품으로 생산할 경우 생산 비용은 높지 않습니다(많은 경우 금속 부품보다 저렴함).

4 금속 재료의 경우 재료 유형과 브랜드에 주의를 기울일 뿐만 아니라 부식 경향이 작은 열처리 상태(예: 18-8 스테인리스강의 용체화 처리 등)를 선택해야 합니다. .). 상과 구조가 다르기 때문에 때때로 내식성이 크게 다릅니다. 또한, 서로 다른 재질이 접촉할 경우 갈바닉 부식 가능성에 주의해야 합니다. (이때 단일 금속계 재질을 사용하거나 절연처리를 하거나, 부도체 등의 재질을 선택하는 것이 가장 좋습니다. 플라스틱 및 세라믹).

5 선택한 재료는 요구되는 내식성 외에도 작업 시 제품 또는 장치의 기계적 특성과 물리적 특성(예: 내열성, 절연성, 밀도, 투자율 등)도 충족해야 합니다. ), 성형가공성 등 고온 매체의 경우 고전압 매체의 경우 스테인리스 스틸 또는 세라믹을 선택할 수 있으며, 절연 및 보온을 위해 강철(강철 라이닝 플라스틱, 고무 포함) 또는 유리 섬유를 선택할 수 있습니다. 경량 및 비자성 재료, 플라스틱, 알루미늄, 티타늄 등을 선택할 수 있습니다. 맞춤형 용접이 필요합니다. 대형 엔지니어링 구조물의 경우 용접성이 좋은 저탄소 합금강, 오스테나이트 스테인리스강 또는 유리 섬유를 선택해야 합니다.

6 큰 힘을 받는 구조물이나 제품의 재료를 선택할 때에는 응력부식균열이나 부식피로(주로 금속재료의 경우) 방지에도 주의해야 한다. 많은 재료는 응력을 받지 않을 때는 부식에 강하지만 일정한 인장 응력이나 교번응력을 가한 후에는 기계적 성질이 크게 감소하고 응력과 매체의 복합적인 영향으로 부식 및 취성 파괴가 발생하기 쉽기 때문에 예상치 못한 문제가 발생합니다. 재난. 다양한 금속 재료의 응력 부식 균열은 발생하는 특정 매체가 있으며 조성과도 관련이 있습니다(예: 몰리브덴 함유 오스테나이트 스테인리스강, 고크롬 및 고니켈 스테인리스강, 이중 스테인리스강 등) 다른 스테인레스강보다 응력 부식에 대한 저항성이 더 좋음) 관련 정보를 확인하여 확인할 수 있습니다.

7 선택한 재료의 경제성 - 최고의 종합적 이점. 여기에는 다음과 같은 측면이 포함됩니다.

(1) 선택한 재료는 구입하기 쉽고 저렴하며, 이를 사용하여 만든 장치나 제품은 사용 수명 동안 유지 관리 비용이 저렴합니다. , 그리고 이러한 측면에서 그들 사이에서 가장 낮은 비용 균형을 만드십시오. 이런 소재 선택 아이디어는 '경제성과 실용성'(기능적)을 강조하고 시각적으로 직접적으로 마주하지 않는 내부 공장 생산 설비, 대형 구조물, 내부 제품 부품 등의 상황에서 가장 두드러진다. 이때, 내식성 재료의 선택은 도금 보호, 코팅 보호, 부식 방지제 사용, 전기화학적 보호 및 임시 보호(특히 일반 철강 재료의 경우) 등 다양한 부식 방지 공정 조치와의 합리적인 조화에 주의를 기울여야 합니다. 장비 또는 장치 유지 관리 비용, 가능한 출력 가치 손실 및 유지 관리를 위한 가동 중단으로 인한 기타 부수적 손실, 은행 이자 및 기타 요소 등의 요소를 고려하여 서비스 중 가장 낮은 종합 비용으로 내식성 기계 제품 재료를 선택합니다. 삶.

부식 상태가 약하거나 큰 부식 재해가 발생할 가능성이 없는 일부 경우 또는 사용 수명이 짧은 특정 제품의 경우 재료가 그다지 저항력이 없더라도 기계적 특성, 물리적 특성 및 성형성이 우수하고 가격이 저렴한 재료를 선택하십시오. 그러나 내식성을 확보하기 위해 경제적이고 합리적인 부식 방지 조치(예: 전기화학적 보호, 코팅, 도금 보호 등)를 취할 수 있거나 제품 기능이 수명 내에 충족될 수 있다면 그것도 합리적인 해결책입니다. .

(2) 선택된 재료는 제조된 제품을 가장 수익성이 높고, 시장 수익이 가장 높거나, 사회적 가치가 높을 수 있습니다. 이때 우리는 재료비와 가공비에 크게 신경 쓰지 않으며, 제품 성능과 재료 내식성의 합리적인 일치에도 크게 신경 쓰지 않습니다. 이러한 소재 선택과 디자인적 사고는 자동차의 내외장재, 가전제품, 수공예품, 건축장식 등 소비자의 시각적 또는 심리적 감정을 충족시키는 패셔너블하고 고귀한 제품을 디자인하고 제조하는 데 탁월합니다. 빛과 색상을 매우 잘 유지하는(즉, 부식에 매우 강한) 재료(귀중한 재료라도). 동시에 제품의 장기적인 가치를 유지하거나 구매력을 자극하거나 기업 이미지를 유지하는 데에도 도움이 됩니다.

특히 산업용 기기 소재를 선택할 때 특정 소재와 환경의 상호작용으로 인해 발생할 수 있는 부식 가능성에만 주의를 기울일 수는 없습니다. 우리가 실제로 접하는 장비와 장치는 종종 다양한 재료로 구성되어 있으며 다양한 힘과 다양한 열 효과를 받기 때문에 구조 설계, 설치, 사용 및 유지 관리가 합리적인지 여부가 내식성에 영향을 미칩니다. 장비나 제품의 성별이 영향을 미칩니다. 이때, 유사한 과거 경험과 데이터에 주의를 기울이는 것 외에도, 가장 적합한 내식성 재료를 선택하기 위해 해당 부식 테스트 및 현장 테스트도 수행할 수 있습니다.