Papel do cobre na melhoria da resistência à corrosão de aços inoxidáveis

Papel do cobre em aços inoxidáveis

 

 

O cobre geralmente está presente no aço inoxidável apenas como um elemento residual ., no entanto, o cobre é adicionado às ligas selecionadas para melhorar a resistência à corrosão de ligas específicas, especialmente nas soluções de água do mar e sulfúrico .

 

For many years, copper was viewed as a detrimental element in steel production. It was associated with "hot brittleness" and was molten at the temperatures used in forging and rolling, causing items to break during processing. To prevent copper from being introduced as a stray element, great care was usually taken to separate copper-containing parts from the large amounts of scrap used in steel Produção .

 

Despite these historical concerns, copper is more widely used in stainless steel casting, in part because it is associated with good "castability," the ability of the molten metal to flow through the mold and achieve a good casting. The case for copper being a positive for casting and a negative for hot working is far less certain than anecdotal evidence would suggest, as much larger quantities of copper have been used as an intentionally added alloying Elemento . No entanto, os efeitos positivos do cobre na resistência à corrosão em ambientes específicos são muito mais claros .

 

Foi demonstrado que o cobre melhora significativamente a resistência à corrosão do aço inoxidável, especialmente em ambientes de água do mar e ácido sulfúrico .

O aço inoxidável deve sua resistência à corrosão ao filme passivo altamente estável que se forma em sua superfície quando exposto a um ambiente contendo oxigênio ., no entanto, a corrosão é frequentemente iniciada nas inclusões ou perto de sulfeto próximo à superfície .

 

Sulfur is not intentionally added to steel (except for certain free-cutting steels) because it can cause problems during machining. If present in large quantities, it can lead to hot brittleness. Therefore, manganese is often added to combine with sulfur to form manganese sulfide inclusions. As long as they are present in small amounts and finely dispersed, the effect Nas propriedades mecânicas, é limitado ., se presente em quantidades maiores, elas podem ser alinhadas ao longo da direção de rolagem ou forjamento, resultando em baixa tenacidade de impacto na direção transversal .

 

Em termos de resistência à corrosão, quaisquer inclusões presentes na superfície exposta de um componente de aço inoxidável não permitirão que uma camada estável de óxido de cromo se forme lá ., isso se torna um local ideal para colocar o início da corrosão, que pode formar rapidamente um poço onde a inclusão uma vez existia .}

 

Adding copper to stainless steel has an interesting beneficial effect on these inclusion-initiated pitting corrosion sites. The dissolution of copper at the surface leads to the precipitation of insoluble copper sulfide (Cu2S) compounds. This in turn prevents the sulfur species from adsorbing on the surface of the steel, thereby inhibiting further pit Crescimento . De certa forma, o cobre fornece um efeito de autocura ao aço inoxidável, o que não impede que a corrosão esteja iniciada em pontos fracos na camada passiva, mas diminui ou interrompe a corrosão nesses pontos, impedindo a corrosão mais prejudicial .}}}}}}}}}}

 

Além dos mecanismos acima, acredita -se também que o cobre forme uma camada protetora adicional (camada passiva) na superfície do aço inoxidável nas soluções descritas anteriormente . sulfídeos de cobre podem existir mais estável do que o sulfídeo de níquel ., portanto, foi proposto que o lata de lata de lata de lata de lâmpada. {foi proposta para a lata de lata de lâmpada de lâmpada {1} {1}

 

Ferralium 255 (F61, 1.4507, UNS S32550) is perhaps the best example of increased copper additions. As the original super duplex stainless steel, it provides enhanced corrosion resistance for more than 50 years in the most severe environments. It was developed from a copper-containing casting grade, one of the reasons being castability, and the A nova forma forjada mantém o teor de cobre de cerca de 2,0% para obter resistência superior à corrosão na água do mar e no ácido sulfúrico.

 

A liga 20 (2 . 4660, UNS N08220, AL20, C20, CN7M) é um grau de níquel de alta liga citado como outra liga que utiliza especificamente as adições de cobre para aumentar a resistência à corrosão no ácido sulfúrico, com o conteúdo de cobre entre3.0-4.0%.

 

O cobre também é usado em tipos de aço inoxidável de carbono mais baixo, como 316CU (uma variante da liga 316, UNS S31603) e 204CU (uma variante de custo mais baixa da liga 304L) para fornecer melhorias na resistência à corrosão .