Como escolher peças fundidas resistentes à corrosão: critérios de seleção científica prolongam a vida útil em ambientes agressivos
O núcleo da selecção de materiais fundidos resistentes à corrosão consiste em adaptar o desempenho do material ao ambiente de trabalho (médio de corrosão, temperatura, pressão),e considerar integralmente o projeto estruturalOs principais critérios de selecção são os seguintes:
O tipo de meio de corrosão determina diretamente o material das peças fundidas, que é o principal fator para a selecção científica:
- Meio neutro (água doce, ar, ácido/alcalino fraco): são preferidos materiais fundidos de aço inoxidável 304 (Cr 18-20%, Ni 8-12%), com boa resistência geral à corrosão e boa relação custo-eficácia;
- Meio corrosivo forte (água salgada, ácido sulfúrico, ácido clorídrico): aço inoxidável 316L (com adição de Mo 2-3%) ou Hastelloy, que pode resistir à corrosão por furos e à corrosão intergranular,adequado para ambientes marinhos e químicos;
- Meio corrosivo a altas temperaturas (acima de 500 °C): fundidos de liga de níquel-cromo, com propriedades químicas estáveis a altas temperaturas, evitando oxidação e corrosão;
- Ambiente de corrosão a baixas temperaturas (abaixo de -20°C): fundições de liga Monel, mantendo a dureza e a resistência à corrosão sem fratura frágil.
O projeto estrutural razoável pode evitar a corrosão local e melhorar a vida útil:
- Evitar cantos mortos e lacunas: evitar o acúmulo do meio e causar a corrosão da fenda (por exemplo, transição de canto redondo em vez de ângulo reto);
- Espessura uniforme da parede: evitar a corrosão desigual causada por uma distribuição desigual de tensão e temperatura;
- Estrutura de drenagem: para cenários de meio líquido, projetar portas de drenagem para reduzir o tempo de retenção do meio;
- Evite a corrosão galvânica: ao combinar com outros metais, selecione materiais com potenciais de eletrodos semelhantes ou use almofadas de isolamento.
Diferentes processos afetam a compacidade e a resistência à corrosão das peças fundidas:
- Fusão de precisão/fusão de investimento: adequada para fundições de forma complexa, com estrutura densa e superfície lisa, reduzindo os pontos de corrosão;
- Fusão centrífuga: adequada para fundições cilíndricas (tubos, mangas), de alta densidade, forte resistência à corrosão por pressão;
- Optimização pós-processamento: a passivação e o decapagem removem os óxidos da superfície, formando uma película protetora densa; o eletrolixo melhora o acabamento da superfície e a resistência à corrosão.
- 304 aço inoxidável: baixa resistência à corrosão por iões de cloreto, não adequado para ambientes marinhos e que contenham sal;
- Liga Hastelloy/Monel: Alta resistência à corrosão, mas elevado custo, não adequado para condições gerais de trabalho;
- Ferro fundido revestido: baixo custo, mas o revestimento é fácil de cair em ambientes de alto impacto e alta temperatura, perdendo resistência à corrosão.
| Ambiente de corrosão | Material recomendado | Produtos aplicáveis |
|---|---|---|
| Marinho (água salgada, umidade) | 316L aço inoxidável, Hastelloy | Acessórios para navios, componentes do casco dos navios |
| Indústria química (ácido/álcali forte) | Hastelloy, liga de níquel-cromo | Reatores, reservatórios de armazenamento, tubulações |
| Petróleo (petróleo, gás, sulfeto) | Aço inoxidável padrão API, liga Monel | Outros aparelhos de construção civil |
| Farmacêuticos (ácido limpo e fraco) | 316L aço inoxidável (electropolido) | Equipamento farmacêutico, recipientes |
| Tratamento de águas residuais (sequestro, produtos químicos) | Ferro fundido de liga revestida, aço inoxidável 304 | Bomba de esgoto, tanques de tratamento |
| Tipo padrão/Classe de liga | C ≤ | Cr | Não. | Mo. | Cu | Fe | Outros elementos |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 (ASTM A351) | 0.08 | 18.0-20.0 | 8.0-12.0 | - Não. | - Não. | Balance. | - Não. |
| 316L (ASTM A351) | 0.03 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | - Não. | Balance. | - Não. |
| Hastelloy C276 | 0.01 | 14.5-16.5 | 54.0-60.0 | 15.0-17.0 | 1.0-2.0 | 4.0-7.0 | W 3.0-4.5 |
| Monel 400 | 0.15 | ≤ 0.50 | 63.0-67.0 | - Não. | 28.0-34.0 | ≤ 2.0 | - Não. |
| ZG20Cr13 (GB/T 2100) | 0.16-0.24 | 11.5-13.5 | ≤ 0.60 | - Não. | - Não. | Balance. | Si ≤ 1.0, Mn ≤ 1.0 |
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