Vai misiņa rūsa

Vai misiņa rūsa?

Saturs izrādīt

Ieejiet jebkurā datortehnikas veikalā, un jūs atradīsiet misiņa veidgabalus, vārsti, un dekoratīvā aparatūra.

Jautājiet pārdevējam: Vai misiņa rūsa? Atbilde, kuru jūs, iespējams, dzirdēsit, ir nē, misiņš nerūsē. Bet vai tā ir strikti taisnība?

Atbilde, tāpat kā lielākajā daļā materiālu zinātnes jautājumu, ir gan jā, gan nē — atkarībā no tā, kā jūs definējat rūsu un ko jūs domājat ar misiņu.

Šis raksts sniedz visaptverošu informāciju, daudzdimensiju misiņa korozijas pārbaude.

Mēs izpētīsim misiņa metalurģiju, tās korozijas ķīmija, atšķirība starp rūsu un aptraipījumu, vides faktori, kas paātrina degradāciju, un praktiskās stratēģijas profilaksei un uzturēšanai.

1. Kas ir Rūsa? Ķīmiskā definīcija

Pirms atbildēt, vai misiņš nerūsē, mums ir jādefinē rūsa.

Rūsas ķīmija

Rūsa ir parastais nosaukums hidratēts dzelzs(III) oksīds (Fe₂O3·nH2O). Tas veidojas, kad dzelzs (Fe) reaģē ar skābekli (O₂) un ūdens (H₂O) izmantojot elektroķīmisku procesu:

Reakcija Vienādojums Apraksts
Anodisks Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ Dzelzs izšķīst pie anoda.
Katodisks O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻ Skābeklis un ūdens patērē elektronus.
Kopumā 4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(Ak!)₃ → 4 Fe(Ak!)₃ → 2Fe₂O3 · 3H₂O Hidratēts dzelzs oksīds (rūsa).

Rūsas īpašības

Raksturīgs Apraksts
Krāsa Sarkanbrūns līdz oranži brūns (hidratēts); melns vai dzeltens citos oksīdos.
Struktūra Pārslains, porains, nepiekrītošs; neaizsargā apakšā esošo metālu.
Tilpums Paplašina līdz 3–7 reizes sākotnējam dzelzs tilpumam, izraisot plaisāšanu un strukturālus bojājumus.
Nepieciešamie elementi Dzelzs (Fe), skābeklis (O₂), laistīt (H₂O) (vai mitrums).

Kritiskais punkts: Tā kā misiņš satur nav ievērojama metāla dzelzs, to nevar veidoties rūsa.

Sarkanbrūnā vai zaļgani brūnā nokrāsa, kas parādās uz misiņa virsmām, ir aptraipīt vai patina, ne rūsa.

2. Kas ir misiņš? Metalurģija un kompozīcija

 Misiņa daļas
Misiņa daļas

Definīcija un sastāvs

Misiņš ir varš-cinks (Cu-Zn) sakausējums. Cinka saturs svārstās no 5% līdz beigām 40%, ar papildu elementiem, piemēram, svinu, skārda, alumīnijs, silīcijs, vai arsēnu, kas pievienots konkrētām īpašībām.

Ierakstīt Vara (%) Cinks (%) Citi elementi Galvenās īpašības
Alfa misiņš >65 <35 - Hercogi, auksti apstrādājams; Piem., kārtridžs misiņš (70/30).
Alfa-beta misiņš 55-65 35-45 - Spēcīgāka, karsti apstrādājams; Piem., Muntz metāls (60/40).
Beta misiņš <55 >45 - Grūtāk, trauslāks; ierobežota izmantošana.
Svins misiņš 57-62 33-40 1-3% Pb Lieliska apstrādājamība; Piem., C36000 (brīvā griešana).
Alvas misiņš 70-80 15-25 1-5% Sn Uzlabota izturība pret koroziju; Piem., admiralitātes misiņš.
Arsēna misiņš 70-80 15-25 0.02-0,05% Kā Iztur dezincifikāciju.

Vara-cinka fāzes diagramma

Misiņš ir ciets cinka šķīdums varā. Cinka pievienošana stiprina sakausējumu, sacietējot cietā šķīdumā, bet arī būtiski maina tā izturēšanos pret koroziju.

Galvenie metalurģijas punkti:

  • Alfa fāze (FCC struktūra) – plastisks, laba izturība pret koroziju.
  • Beta fāze (BCC struktūra) – grūtāk, vairāk pakļauti dezincifikācijai.
  • Fāzu līdzsvars ir atkarīgs no cinka satura un temperatūras.

3. Kā misiņš patiesībā korodē

Lai gan misiņš nevar rūsēt, tas paliek ķīmiski aktīvs un nepārtraukti mijiedarbojas ar apkārtējo vidi.

Šīs mijiedarbības noved pie vairākiem atšķirīgiem korozijas mehānismiem, katru regulē dažādi elektroķīmiskie principi un vides apstākļi.

Atšķirībā no tērauda rūsēšanas, misiņa korozija parasti progresē virsmas transformāciju secībā, sākot ar vieglu oksidēšanos un, agresīvākos apstākļos, attīstās lokālā elektroķīmiskā uzbrukumā.

Sākotnējā virsmas aptraipīšana: Pirmais misiņa oksidācijas posms

Agrākās un visizplatītākās izmaiņas, kas novērotas uz misiņa, ir aptraipīšana.

Kad svaigi ražots misiņš ir pakļauts gaisa iedarbībai, vara un cinka atomi uz virsmas lēnām reaģē ar atmosfēras skābekli.

Sākotnēji, šī reakcija veido ārkārtīgi plānu slāni, kas galvenokārt sastāv no:

  • Vara oksīds (Cu₂O un CuO)
  • Cinka oksīds (ZnO)

Šī oksīda plēve pakāpeniski maina misiņa izskatu no sākotnējās spilgti zelta krāsas uz:

  • Gaiši dzeltens
  • Brūns
  • Tumši brūns
  • Pelēks

Aptraipīšanas ātrums ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā:

  • Relatīvais mitrums
  • Temperatūra
  • Gaisa piesārņojums
  • Sēru saturošas gāzes
  • Pirkstu nospiedumi un ādas eļļas

Atšķirībā no tērauda rūsas, šis plānais oksīda slānis ir kompakts, pieķērušies, un vispār aizsargājošs.

Nevis paātrinātu degradāciju, tas darbojas kā barjera, kas samazina turpmāku skābekļa difūziju pamata sakausējumā.

No inženierijas viedokļa, aptraipīšana galvenokārt ir estētiskas izmaiņas, un tai ir neliela ietekme uz misiņa komponentu strukturālo veiktspēju.

Patīnas veidošanās: Dabas aizsargājošs pārklājums

Ar ilgstošu āra vides iedarbību, jo īpaši tiem, kas satur mitrumu un oglekļa dioksīdu, misiņš tiek pakļauts turpmākām ķīmiskām reakcijām, kas izraisa a patina.

Patīnas veidošanās
Patīnas veidošanās

Patina galvenokārt sastāv no stabiliem korozijas produktiem, piemēram,:

  • Vara karbonāts
  • Bāzes vara karbonāts
  • Vara hidroksīds
  • Vara sulfāts (piesārņotā atmosfērā)

Atkarībā no vides apstākļiem, virsmai var būt krāsas, sākot no tumši brūnas līdz raksturīgai zaļai vai zilganzaļai, kas redzama vēstures pieminekļos un arhitektūras objektos.

Atšķirībā no rūsas, kas ir poraina un nepārtraukti izplata koroziju, nobriedusi patina ir blīva, ķīmiski stabils, un ļoti aizsargājošs.

Tas izolē pamatā esošo sakausējumu no atmosfēras, ievērojami palēninot turpmāko koroziju.

Šī dabiskā pasivācija izskaidro, kāpēc gadsimtiem vecas misiņa skulptūras, dekoratīvie piederumi, un mantojuma arhitektūras elementi bieži saglabā izcilu strukturālo integritāti, neskatoties uz ilgstošu āra ekspozīciju.

Dezincifikācija: Nozīmīgākā misiņa korozijas forma

Lai gan aptraipīšana un patinas veidošanās parasti ir labdabīgi, dezinfekcija ir destruktīvs korozijas mehānisms, kas var nopietni pasliktināt misiņa mehāniskās īpašības.

Dezincifikācija ir selektīvs izskalošanās process, kurā cinks, ir elektroķīmiski aktīvāks par varu, labāk izšķīst no sakausējuma, ja tiek pakļauti noteiktiem elektrolītiem, īpaši hlorīdu saturošs ūdens.

Tā kā cinks tiek noņemts, atlikušais materiāls kļūst porains, ar varu bagāts skelets ar ievērojami samazinātu izturību un spiediena nestspēju.

Tipiski apstākļi, kas veicina dezincifikāciju, ietver:

  • Karsts dzeramais ūdens
  • Jūras ūdens
  • Šķīdumi ar augstu hlorīda saturu
  • Stagnējošas ūdens sistēmas
  • Viegli skāba vide

Redzamie rādītāji ietver:

  • Sarkanīga vai rozā krāsas maiņa
  • Baltas nogulsnes, kas sastāv no cinka korozijas produktiem
  • Virsmas bedri
  • Paaugstināta porainība
  • Spiedienu saturošo komponentu noplūde

Svarīgiem santehnikas un jūras pielietojumiem, izturīgs pret cinkošanu (RDA) misiņš ir īpaši izstrādāts ar kontrolētiem sakausējuma piedevām, lai nomāktu šo selektīvo korozijas mehānismu un pagarinātu kalpošanas laiku.

Stresa korozijas plaisāšana: Slēpts atteices mehānisms

Vēl viens svarīgs, lai gan retāk, degradācijas process ir Stresa korozijas plaisāšana (SCC).

SCC rodas, ja vienlaikus pastāv trīs nosacījumi:

  • Uzņēmīgs misiņa sakausējums
  • Ilgstošs stiepes spriegums (vai nu lietots, vai atlikušais)
  • Īpaša kodīga vide, jo īpaši tas, kas satur amonjaku vai amonija savienojumus

Tā vietā, lai radītu vienotus materiālus zaudējumus, SCC izraisa smalku plaisu rašanos un izplatīšanos, bieži vien gar graudu robežām.

Šīs plaisas var izaugt ar nelielu redzamu virsmas koroziju, un galu galā tās var rasties pēkšņi, trausls lūzums.

Īpaši apdraudētie komponenti ietver:

  • Vārstu kāti
  • Kompresijas piederumi
  • Stiprinājumi
  • Atsperes
  • Precīzi apstrādātas detaļas, kas pakļautas atlikušajiem apstrādes spriegumiem

Stresa mazināšanas termiskā apstrāde, pareiza sakausējuma izvēle, un izvairīšanās no pakalpojumu vides, kas bagātas ar amonjaku, ir efektīvas stratēģijas, lai samazinātu SCC jutību.

Vienveidīga un lokalizēta korozija

Agresīvā ķīmiskā vidē, var rasties arī misiņš vienmērīga korozija, kur materiāls pakāpeniski izšķīst pa visu atklāto virsmu, vai lokalizēta korozija, kur uzbrukums ir koncentrēts atsevišķās zonās.

Spēcīgas skābes, spēcīgi sārmi, un dažas rūpnieciskās ķīmiskās vielas var izšķīdināt aizsargājošās oksīda plēves, kas laika gaitā rada izmērāmus metāla zudumus.

Atšķirībā no rūsas, lai arī, šie procesi nerada ekspansīvas dzelzs oksīda zvīņas. Tā vietā, sakausējums lēnām kļūst plānāks vai veidojas lokalizētas bedres, savukārt kopējais noārdīšanās veids būtiski atšķiras no dzelzs un tērauda rūsēšanas.

Līdz ar to, lai novērtētu misiņa izturību, ir jāizprot tā specifiskie korozijas mehānismi, nevis jāpiemēro koncepcijas, kas saistītas ar melnajiem materiāliem.

Galvaniskā korozija

Kad misiņš ir savienots ar cēlmetālu (Piem., nerūsējošais tērauds, vara) vadošā vidē, misiņš kļūst par anodu un dod priekšroku korozijai.

Pāris Riska līmenis Preventīvs pasākums
Misiņš – nerūsējošais tērauds Augsts (misiņš korodē) Izmantojiet izolācijas paplāksnes; izvairieties no tieša kontakta mitrā vidē.
Misiņš – varš Zems (līdzīgs potenciāls) Parasti pieņemams.
Misiņš – alumīnijs Ļoti augsts (alumīnijs korodē) Nepieciešama izolācija.
Misiņš – oglekļa tērauds Mērens (tērauds korodē) Aizsargājiet tēraudu ar pārklājumu.

4. Misiņš vs. Bronza: Korozijas salīdzinājums

Misiņš un bronza bieži tiek sajaukti. To izturēšanās pret koroziju atšķiras primārā sakausējuma elementa dēļ (cinks misiņā; alva bronzā).

Īpašums Misiņš (Cu-Zn) Bronza (Ar Sn)
Primārais leģējošais elements Cinks Alvas
Korozijas mehānisms Dezincifikācija, vispārējs aptraipījums Selektīva alvas izskalošana (reti), bronzas slimība
Jūras ūdens izturība Nabadzīgs (dezincifikācijas risks) Lielisks (alvas bronzas, alumīnija bronzas)
Aptraipīšana Strauji; zaļa/brūna patina Lēnāk; zaļa/brūna patina
Sprieguma korozija Uzņēmīgs (amonjaks, dzīvsudraba sāļi) Vispār izturīgs
Bimetāla korozija Mērens (pāri ar cēlmetāliem) Labs (mazāk pakļauti galvaniskajam uzbrukumam)

5. Vides faktori, kas ietekmē misiņa koroziju

Lai gan misiņš nerūsē, tā izturēšanās pret koroziju ir ļoti atkarīga no vides, kurā tā darbojas.

Aizsargājošās oksīda plēves, kas dabiski veidojas uz misiņa, stabilitāti var būtiski ietekmēt mitrums, piesārņotājiem, temperatūra, ūdens ķīmija, pH, un mehāniskais spriegums.

Mitrums un mitrums

Mitrums ir viens no ietekmīgākajiem faktoriem, kas ietekmē misiņa koroziju.

Ūdens darbojas kā elektrolīts, kas nodrošina elektroķīmiskas reakcijas starp sakausējuma virsmu un apkārtējo vidi.

Palielinoties relatīvajam mitrumam, uz misiņa virsmas pakāpeniski veidojas plāna mitruma plēve, atvieglojot skābekļa difūziju un jonu transportu.

Sausā gaisā, oksidēšanās notiek lēni un parasti rada tikai plānu, kompakta oksīda plēve.

Paaugstinoties mitrumam, oksidēšanās paātrinās, izraisot izteiktāku aptraipīšanu un iespējamu patīnas veidošanos.

Pastāvīgi mitros vai iegremdētos apstākļos, aizsargājošais oksīda slānis var kļūt nestabils, palielinot lokālas korozijas iespējamību.

Mitruma ietekmi uz misiņa koroziju var apkopot šādi:

Relatīvais mitrums / Iedarbība Tipiska korozijas uzvedība Korozijas smagums
Zemāk 30% RH Minimāla atmosfēras oksidācija; virsma ilgu laiku paliek gaiša Ļoti zems
30-60% RH Pakāpeniska aptraipīšana; veidojas stabila oksīda plēve Zema līdz mērena
Iepriekš 60% RH Ātrāka oksidēšanās un krāsas maiņa; piesārņotāji var paātrināt koroziju Vidēji līdz augstam
Nepārtraukta mitrināšana vai iegremdēšana Aktīvā elektroķīmiskā korozija; dezincifikācijas risks stāvošā ūdenī Ļoti augsts

Atmosfēras piesārņotāji

Gaisā esošie piesārņotāji var būtiski mainīt misiņa korozijas izturēšanos, mijiedarbojoties ar tā dabiski aizsargājošo oksīda slāni.

Rūpnieciskās emisijas, jūras aerosoli, un ķīmiskie tvaiki bieži paātrina virsmas degradāciju, izmantojot īpašus elektroķīmiskus mehānismus.

Nozīmīgākie atmosfēras piesārņotāji, kas ietekmē misiņu, ir sēra savienojumi, hlorīdi, amonjaks, un oksidējošās gāzes.

Piesārņotājs Primārā iedarbība uz misiņu Korozijas mehānisms
Sēra dioksīds (SO₂) Paātrināta aptraipīšana un tumša krāsas maiņa Vara sulfīdu veidošanās (Cu₂S)
Hlorīda joni (Sāls aerosols) Atkaulošana un dezincifikācija Pasīvo oksīda plēvju sadalīšana
Amonjaks (NH₃) Sprieguma korozijas plaisāšana Graudu robežas uzbrukums stiepes sprieguma apstākļos
Ozons (O₃) Paātrināta oksidēšanās Palielināts oksīdu veidošanās ātrums

Sēra dioksīds (SO₂)

Sēra dioksīds, parasti sastopams industriālajā un pilsētu atmosfērā, viegli reaģē ar varu uz misiņa virsmas, veidojot vara sulfīdus.

Šie savienojumi rada raksturīgu tumši brūnu vai melnu aptraipījumu, ko bieži novēro uz misiņa, kas pakļauts piesārņotam gaisam.

Lai gan šis aptraipījums parasti ir virspusējs, ilgstoša iedarbība var paātrināt kopējo oksidācijas ātrumu un samazināt dekoratīvo komponentu estētisko izskatu.

Hlorīdu saturoša vide

Hlorīda joni ir viena no agresīvākajām sugām, kas ietekmē misiņu.

Piekrastes reģioni, ārzonas platformas, atsāļošanas iekārtas, un kuģu aprīkojums ir nepārtraukti pakļauts ar sāli piesātinātam gaisam.

Hlorīdi destabilizē pasīvo oksīda slāni un veicina:

  • Lokalizēta bedri
  • Plaisu korozija
  • Dezincifikācija
  • Galvaniskā korozija, ja ir dažādi metāli

Šiem lietojumiem, jūras misiņš, silīcija misiņš, vai izturīgs pret cinkošanu (RDA) parasti ieteicams izmantot misiņu.

Amonjaka iedarbība

Lai gan amonjaks maz ietekmē neuzspiestu misiņu, tas kļūst ļoti destruktīvs, ja to apvieno ar atlikušo vai piemēroto stiepes spriegumu.

Šajos apstākļos, amonjaks var iekļūt graudu robežās un iniciēt Stresa korozijas plaisāšana (SCC).

Šī parādība ir īpaši bīstama, jo:

  • Plaisas var veidoties bez būtiskiem materiāliem zaudējumiem.
  • Kļūme var rasties pēkšņi ar nelielu ārēju brīdinājumu.
  • Mehāniskā izturība pasliktinās ilgi pirms redzamas korozijas parādīšanās.

Komponenti, piemēram, vārstu kāti, kompresijas piederumi, atsperes, un stiprinājumiem ir nepieciešama rūpīga sakausējuma izvēle un stresa mazināšanas apstrāde, ja ir paredzama amonjaka iedarbība.

Ozons un spēcīgas oksidējošas atmosfēras

Ozons ir ļoti reaktīvs oksidētājs, kas palielina oksīda plēves veidošanās ātrumu uz misiņa virsmām.

Lai gan iegūtais oksīda slānis var saglabāt aizsardzību vieglos apstākļos, ilgstoša augsta ozona koncentrācijas iedarbība var paātrināt krāsas maiņu un virsmas novecošanos.

Temperatūra

Temperatūra tieši ietekmē korozijas kinētiku, palielinot atomu difūziju, ķīmiskās reakcijas ātrums, un elektroķīmiskā aktivitāte.

Vispār, katra temperatūras paaugstināšanās paātrina oksidēšanos un koroziju, lai gan konkrētais mehānisms ir atkarīgs no sakausējuma un apkalpošanas vides.

Temperatūras diapazons Tipiska korozijas uzvedība
-10°C līdz 40°C Lēna oksidēšanās; aizsargājoša patina veidojas pakāpeniski
40°C līdz 80 °C Korozijas reakcijas paātrinās; oksidēšanās var notikt divas līdz piecas reizes ātrāk nekā apkārtējās vides temperatūrā
Virs 80°C Paaugstināts dezincifikācijas risks, oksīda sabiezēšana, un karstā ūdens korozija
Zem -100°C Īpaši zems korozijas līmenis; misiņš saglabā izcilu stingrību un elastību

Ūdens šķīdumu pH

Ūdens vides skābums vai sārmainība lielā mērā ietekmē misiņa koroziju, jo pH ietekmē gan aizsargājošo oksīda plēvju stabilitāti, gan vara un cinka elektroķīmisko izšķīšanu..

pH diapazons Korozijas smagums Dominējošais mehānisms
Zemāk 4 (Stipri skābs) Augsts Ātra vara un cinka šķīdināšana
pH 4-8 (Neitrāls līdz nedaudz skābs) Mērens Aptraipīšana ar aizsargājošu oksīdu veidošanos
pH 8-12 (Viegli sārmains) Zems Stabilas oksīda un hidroksīda plēves nodrošina aizsardzību
Iepriekš 12 (Stipri sārmains) Mērens Vara šķīdināšana sārmainā kompleksā vidē

6. Korozijas izstrādājumi uz misiņa: Kas parādās uz virsmas?

Krāsas izmaiņas, kas parādās uz misiņa virsmām, nav rūsa; tas ir vara un cinka savienojumu maisījums.

Krāsa Primārais savienojums Veidošanās nosacījums
Spilgti dzeltenzelts Notīriet Cu-Zn sakausējuma virsmu Svaigi apstrādāti vai pulēti.
Sarkanbrūns Vara oksīds (Cu₂O) Sākotnējā oksidēšanās gaisā.
Brūns / tumši brūns Vara oksīds (CuO) + cinka oksīds (ZnO) Ilgstoša gaisa un mitruma iedarbība.
Pelēks / melns Vara sulfīds (Cu₂S) + cinka sulfīds Rūpnieciskā atmosfēra (SO₂, H₂S).
Zaļš / zili zaļš Bāzes vara karbonāts (Cu₂CO3(Ak!)₂) Ilgstoša atmosfēras iedarbība (patina).
Zils-zaļš Vara hlorīds (CuCl₂) Jūras / hlorīdu vide.
Baltums / pulverveida Cinka oksīds (ZnO) vai cinka karbonāts Vēlamā cinka korozija (dezinfekcija).
Rozā / sarkans Ar varu bagāts atlikums Dezincifikācija (izskalojies cinks, vara paliekas).

7. Korozijas novēršana misiņā

Sakausējuma izvēle

Sakausējums Izturība pret koroziju Piemērotas vides
C87610 / C87850 (silīcija misiņš) Lielisks (izturīgs pret cinkošanu) Dzeramais ūdens, jūras, ķīmisks.
C87400 / C87500 (silīcija misiņš) Ļoti labs Vispārējā rūpniecība.
C68700 (arsēna admiralitātes misiņš) Labs (ūdens izturīgs) Kondensatori, siltummaiņi.
C46400 (jūras misiņš) Mērens (dezincifikācijas risks) Saldūdens, jūras (ar aizsardzību).
C36000 (svina misiņš) Nabadzīgs (zema izturība pret koroziju) Žāvēt iekštelpās, tikai mehāniski apstrādātas detaļas.

Virsmas procedūras

Ārstēšana Mērķis Metode
Lakošana Novērš aptraipīšanu Caurspīdīgs akrila vai poliuretāna pārklājums.
Pasniegšana Veido aizsargājošu oksīda slāni Slāpekļskābes iemērkšana (10-25%, 40-60°C).
Hromāta konvertēšana Uzlabo izturību pret koroziju Ārstēšana ar hromskābi (dzeltens vai dzidrs).
Anodēšana Biezs oksīda slānis pret nodilumu/koroziju Anodiskā oksidēšana (ierobežota izmantošana misiņam).
Galvanizācija Dekoratīvs/aizsargājošs slānis Niķelis, hroms, vai apzeltījums.

Pārklājumi un inhibitori

Pārklājums / inhibitors Pieteikums Efektivitāte
Caurspīdīga laka Dekoratīvā aparatūra Labs (2-5 gadi).
Benzotriazols (BTA) Korozijas inhibitors vara sakausējumiem Lielisks; veido aizsargplēvi.
Hermētiķi uz ūdens bāzes Arhitektūras misiņš Mērens; nepieciešama atkārtota pielietošana.
Eļļas / vasks Instrumentu virsmas Pagaidu; nepieciešama atkārtota pieteikšanās.

8. Misiņa tīrīšana un apkope

Lai gan misiņš ir ļoti izturīgs pret rūsu un nodrošina izcilu ilgtermiņa izturību, tās izskatu un izturību pret koroziju var būtiski ietekmēt pareiza apkope.

Vai misiņa rūsa
Vai misiņa rūsa

Regulāra tīrīšana ikdienas apkopei

Regulāri misiņa detaļu tīrīšana ir vienkāršākais un efektīvākais veids, kā pagarināt kalpošanas laiku.

Putekļu noņemšana, smērvielu, pirkstu nospiedumus, sāļi, un rūpnieciskie piesārņotāji palīdz novērst piesārņotāju oksidēšanās paātrināšanos vai lokālas korozijas ierosināšanu.

Lielākajai daļai mājsaimniecības un rūpniecisku lietojumu, Lai noņemtu virsmas netīrumus, nesabojājot aizsargājošo oksīda plēvi, pietiek ar mīkstu drānu, kas apvienota ar siltu ūdeni un maigu ziepju šķīdumu..

Pēc tīrīšanas, Virsma vienmēr rūpīgi jānoskalo ar tīru ūdeni un pilnībā jāizžāvē, lai novērstu korozijas veidošanos.

Regulāra tīrīšana ir īpaši noderīga:

  • Dekoratīvā aparatūra
  • Durvju rokturi
  • Santehnikas aprīkojums
  • Mūzikas instrumenti
  • Precīzas mehāniskās sastāvdaļas
  • Elektriskā aparatūra

Atšķirībā no agresīvas pulēšanas, maiga tīrīšana saglabā dabiskā oksīda slāņa integritāti, vienlaikus saglabājot pievilcīgu izskatu.

Aptraipīšanas noņemšana

Misiņam novecojot, oksidēšanās pakāpeniski maina savu spilgti zeltaino krāsu uz brūniem toņiem, tumša bronza, vai melns.

Šis aptraipījums parasti attiecas tikai uz virsmu un neliecina par struktūras pasliktināšanos.

Vairākas tīrīšanas metodes var efektīvi noņemt traipus.

Viegli organiski tīrīšanas šķīdumi

Dabiski skābie tīrīšanas līdzekļi, piemēram, etiķis kopā ar sāli vai citronu sulu sajauc ar cepamo sodu, tiek plaši izmantoti mērenu traipu noņemšanai.

Maiga skābe izšķīdina virsmas oksidāciju, savukārt maiga abrazīvā iedarbība palīdz atjaunot sākotnējo metālisko apdari.

Lai arī, jo šie šķīdumi ir skābi, tiem nevajadzētu ilgstoši palikt uz misiņa virsmas.

Pēc ārstēšanas, komponents rūpīgi jāizskalo ar tīru ūdeni un nekavējoties jāizžāvē, lai novērstu visus atlikušos skābes atlikumus.

Šīs metodes parasti ir piemērotas:

  • Dekoratīvie misiņa rotājumi
  • Sadzīves tehnika
  • Virtuves aparatūra
  • Viegli aptraipīti aksesuāri

Komerciālie misiņa pulēšanas līdzekļi

Stipri aptraipītam misiņam, komerciālie pulēšanas maisījumi nodrošina ātrākus un konsekventākus rezultātus.

Šie produkti parasti satur smalkas abrazīvas daļiņas un ķīmiskus tīrīšanas līdzekļus, kas novērš oksidāciju un atjauno raksturīgo zelta spīdumu..

Pulēšana ievērojami uzlabo izskatu, tas arī noņem daļu no dabiski izveidotā oksīda slāņa un, dažos gadījumos, aizsargājošā patina.

Pārmērīga vai bieža pulēšana var pakāpeniski samazināt virsmas aizsardzību un mainīt antīku vai vēsturisku misiņa priekšmetu izskatu.

Tāpēc, komerciālā pulēšana ir jāizmanto selektīvi, nevis kā ikdienas apkope.

Tīrīšanas līdzekļi, no kuriem jāizvairās

Ne visas tīrīšanas ķimikālijas ir piemērotas misiņam.

Viens no svarīgākajiem piesardzības pasākumiem ir izvairieties no tīrīšanas līdzekļiem uz amonjaka bāzes, īpaši noslogotām vai nesošām misiņa detaļām.

Amonjaks ir labi pazīstams kā veicināšana Stresa korozijas plaisāšana (SCC) uzņēmīgos misiņa sakausējumos.

Pat salīdzinoši zemas koncentrācijas var iekļūt graudu robežās un izraisīt mikroskopiskas plaisas, ja tās tiek apvienotas ar atlikušajiem vai pielietotajiem stiepes spriegumiem..

Šī iemesla dēļ, amonjaku saturošus tīrīšanas līdzekļus nekādā gadījumā nedrīkst lietot:

  • Vārstu sastāvdaļas
  • Kompresijas piederumi
  • Atsperes
  • Stiprinājumi
  • Kārtridžu futrāļi
  • Precīzas mehāniskās detaļas

Līdzīgi, ļoti koncentrētas skābes, spēcīgi sārmi, abrazīvā tērauda vate, Jāizvairās no agresīviem slīpēšanas instrumentiem, ja vien tie nav īpaši ieteikti rūpnieciskai atjaunošanai.

Virsmu aizsargājošās apstrādes

Tīrīšana vien nenovērš turpmāku oksidēšanos.

Pēc tam, kad virsma ir notīrīta, daudzi misiņa komponenti gūst labumu no papildu aizsardzības apstrādes, kas izolē metālu no mitruma un atmosfēras piesārņotājiem.

Kopējās aizsardzības metodes ietver:

Vaska pārklājumi

Mikrokristāliskais vasks vai augstas kvalitātes pastas vasks veido plānu hidrofobu barjeru virs misiņa virsmas.

Vaska pārklājumiem ir vairākas priekšrocības:

  • Samaziniet skābekļa iedarbību
  • Atgrūž mitrumu
  • Lēna aptraipīšana
  • Saglabā virsmas izskatu
  • Saglabā dabisko metālisko spīdumu

Vaska aizsardzība tiek plaši izmantota dekoratīviem arhitektūras misiņa un muzeju artefaktiem.

Aizsargājošās eļļas

Vieglās minerāleļļas bieži tiek izmantotas rūpnieciskiem misiņa komponentiem uzglabāšanas vai transportēšanas laikā.

Eļļas plēves aizsargā pret:

  • Mitrums
  • Pirkstu nospiedumi
  • Pagaidu atmosfēras oksidēšana

Lai gan eļļas pārklājumiem ir nepieciešama periodiska atjaunošana, tie nodrošina lētu risinājumu īslaicīgai aizsardzībai pret koroziju.

Lakas pārklājumi

Caurspīdīga laka veido caurspīdīgu aizsargbarjeru, kas novērš tiešu saskari starp misiņa virsmu un apkārtējo vidi.

Parasti tiek uzklāti lakas pārklājumi:

  • Durvju aparatūra
  • Apgaismes ķermeņi
  • Dekoratīvā apdare
  • Mūzikas instrumenti

Pareizi apkopjot, laka ievērojami samazina nepieciešamību pēc pulēšanas, vispirms novēršot oksidēšanos.

Galvanizēti pārklājumi

Prasīgiem rūpnieciskiem lietojumiem, misiņš var būt galvanizēts ar metāliem, piemēram, niķeli vai hromu.

Galvanizācija nodrošina:

  • Uzlabota izturība pret koroziju
  • Augstāka nodilumizturība
  • Uzlabots dekoratīvs izskats
  • Paaugstināta ķīmiskā stabilitāte

Elektriskie savienotāji bieži ir pārklāti ar alvu, sudraba, vai zelts, lai saglabātu zemu kontakta pretestību, vienlaikus aizsargājot apakšā esošo misiņa substrātu.

Dabiskās patīnas saglabāšana

Ne viss misiņš ir jānopulē līdz spilgtai apdarei.

Daudziem arhitektūras, vēsturisks, un mākslinieciski pielietojumi, dabiski attīstītā patina tiek uzskatīta gan estētiski vērtīga, gan funkcionāli labvēlīga.

Zaļā vai tumši bronzas virsma, kas redzama uz vēsturiskām ēkām un pieminekļiem, nav nolietošanās pazīme, bet gan stabils aizsargslānis, kas palēnina turpmāku koroziju..

Līdz ar to, dabas aizsardzības speciālisti parasti saglabā, nevis noņem nobriedušu patinu.

Paredzēts arhitektoniskajam misiņam, kas pakļauts āra videi, apkope bieži sastāv no periodiskas tīrīšanas, kam seko aizsargvaska uzklāšana, ļaujot patinai turpināt attīstīties dabiski.

9. Pielietojumi, kur misiņa korozijai ir nozīme

Rūpniecība Tipiskas misiņa sastāvdaļas Bažas par koroziju Mazināšana
Santehnika Vārsti, armatūra, jaucējkrāni Dezincifikācija; svina izskalošanās Izmantojiet DR misiņu (C87610, C87850).
Jūras Propellera vārpstas, jūras ūdens sūkņi Dezincifikācija, lobīšana Izmantojiet jūras misiņu (C46400) vai silīcija misiņš.
Elektriskie Termināļi, savienotāji, sadales iekārtas Aptraipīšana (palielina kontakta pretestību) Sudraba vai alvas pārklājums.
Autobūves Radiatori, sildītāju serdeņi, savienotāji Korozija no dzesēšanas šķidrumiem, sāļi Izmantojiet arsēna misiņu; pareiza dzesēšanas šķidruma apkope.
Arhitektūras Margas, durvju aparatūra, jumta segums Atmosfēras aptraipīšana, patina Lako vai ļauj dabīgai patinai.
Mūzikas instrumenti Trompetes, tromboni, saksofoni Aptraipīšana (estētiska) Regulāra tīrīšana; lakas pārklājums.
Munīcija Kārtridžu futrāļi (C26000) Sezonas plaisāšana (amonjaks) Stresa mazināšana; kontrolēta uzglabāšana.
Patērētāju aparatūra Slēdzenes, eņģes, atslēgas Aptraipīšana (kosmētikas) Laka; regulāra pulēšana.

10. Kopsavilkuma salīdzinājums: Misiņš pret rūsu

Kritērijs Rūsa uz dzelzs/tērauda Korozija uz misiņa
Ķīmiskā definīcija Hidratēts dzelzs oksīds (Fe₂O3·nH2O) Vara un cinka oksīdi, karbonāti, hlorīdi, sulfīdi.
Nepieciešamais elements Dzelzs (Fe) Vara (Cu) un cinks (Zn).
Krāsa Sarkanbrūns, oranži brūns Brūns, melns, zaļš, zili zaļš, sarkans-rozā (dezinfekcija).
Struktūra Pārslains, porains, nepiekrītošs Bieži vien pieķērušies (patina); var būt pulverveida (dezinfekcija).
Skaļuma paplašināšana 3-7× (izraisa plaisāšanu) Minimāls līdz mērens (patina ir aizsargājoša).
Aizsardzības efekts Nav (rūsa paātrina koroziju) (patina palēnina turpmāku koroziju).
Profilakse Krāsa, cinkot, eļļas, sakausējums Izvēlieties DR sakausējumu; laka; izolēt.
Remonts Nokasīt/noņemt; pārkrāsot poļu; Noņemiet aktīvo koroziju; atkārtoti aizzīmogot.

11. Secinājums

Tik, nerūsē misiņš? Zinātniskā atbilde ir nepārprotama: Ne. Misiņš nerūsē, jo rūsa ir unikāls dzelzs un tērauda korozijas produkts, savukārt misiņš ir vara un cinka sakausējums, kas praktiski nesatur dzelzi.

Tomēr, misiņš nav imūna pret vides degradāciju.

Visā tā kalpošanas laikā, tajā notiek dažādi korozijas procesi, tostarp oksidēšanās, aptraipīšana, patinas veidošanās, dezinfekcija, un, īpašos apstākļos, Stresa korozijas plaisāšana.

Šie mehānismi būtiski atšķiras no melno materiālu rūsēšanas gan ķīmiskajā, gan inženiertehniskajā ziņā..

Galu galā, izprotot atšķirību starp rūsa un misiņa korozija ir būtiska inženieriem, dizaineriem, ražotājiem, un galalietotājiem.

Izvēloties atbilstošo sakausējumu, ņemot vērā darbības vidi, un piemērotu pareizu uzturēšanas praksi,

misiņa sastāvdaļas var nodrošināt izcilu uzticamību, lieliska izturība pret koroziju, un ārkārtīgi ilgs kalpošanas laiks plašā rūpnieciskā un komerciālā lietojuma klāstā.

 

Bieži uzdotie jautājumi

Vai misiņa rūsa ūdenī?

Ne, misiņa nav rūsa (veido dzelzs oksīdu). Lai arī, misiņš ūdenī nerūsē, īpaši stāvošs vai skābs ūdens, kur var notikt dezincifikācija.

Izmantojiet pret cinkošanu izturīgus misiņus darbam ar ūdeni.

Kāpēc mans misiņš kļūst zaļš?

Zaļā krāsa ir aizsargājoša patina bāzes vara karbonāts (Cu₂CO3(Ak!)₂) .

Tas veidojas, ja misiņš ilgstoši tiek pakļauts mitrumam un oglekļa dioksīdam. Tas nav kaitīgs - tas faktiski aizsargā metālu.

Vai misiņa rūsa sālsūdenī?

Misiņš nerūsē, bet tas sarūsē sālsūdenī.

Misiņš ar augstu cinka saturu ir jutīgs pret cinka atdalīšanu un bedrēm hlorīdu vidē. Silīcija misiņam un bronzai priekšroka tiek dota izmantošanai jūrā.

Var misiņa rūsa kā dzelzs?

Ne. Rūsa ir raksturīga dzelzs un tā sakausējumiem (tērauds, čuguns). Misiņš nesatur dzelzi (izņemot kā piemaisījumu), tāpēc tā nevar veidoties rūsa.

Kā noņemt zaļo koroziju no misiņa?

Maigai zaļai patinai, izmantojiet komerciālu misiņa pulēšanas līdzekli vai citronu sulas un sāls maisījumu.

Spēcīgai vai punktveida korozijai, profesionāla tīrīšana un stabilizācija (ar BTA) var būt nepieciešama.

Vai misiņš kļūst melns?

Jā. Rūpnieciskās atmosfērās, kas satur sēra savienojumus, misiņš veido pelēkmelnu vara sulfīda plēvi. Tas ir aptraipīšanas veids, ne rūsa.

Ritiniet līdz augšai