أي سبائك الصب تقدم أفضل توازن بين المتانة ومقاومة التآكل؟
اختيار سبيكة الصب المناسبة أمر بالغ الأهمية لتحقيق أداء موثوق به، خاصة عندما يُتوقع أن يتحمل المكون كل من الأحمال الميكانيكية والبيئات التآكلية. في الهندسة البحرية، وصناعة السيارات، والطاقة، وقطاعات الدفاع، يجب على المصممين تحقيق التوازن بين قوة الشد/العائد، مقاومة التآكل، قابلية الصب، والفعالية من حيث التكلفة.
في Neway، يتم بناء عملية اختيار السبائك لدينا على أساس المعايير المعدنية (مثل ASTM B85، ISO 3522، DIN 1725) والاختبار التجريبي. أدناه، نقدم تقييمًا متعمقًا للسبائك التي تقدم أداءً مزدوجًا استثنائيًا في القوة ومقاومة التآكل.
الأداء المقارن للسبائك عالية القوة والمقاومة للتآكل
السبيكة | قوة الشد (ميجا باسكال) | قوة العائد (ميجا باسكال) | مقاومة التآكل | ملاءمة التطبيق |
|---|---|---|---|---|
A356 الألمنيوم | 240–320 | 150–170 | عالية | أغطية بحرية، ذراع التعليق، أجزاء الطائرات |
A380 الألمنيوم | ~310 | ~160 | متوسطة | حاويات المستهلك، مبردات الحرارة، الأغطية |
AlSi12 | 150–220 | 90–130 | عالية جدًا | حاويات LED، حوامل خارجية، زخارف السيارات |
Zamak 5 (سبيكة الزنك) | 280–320 | 210 | متوسطة إلى عالية | مكونات دقيقة، موصلات، حوامل |
C95500 (برونز الألومنيوم) | 620–725 | 275–380 | ممتازة | مراوح المضخات، أعمدة بحرية، أدوات الحقول النفطية |
النحاس C464 (النحاس البحري) | 480–550 | 150–200 | ممتازة (في مياه البحر) | صمامات مياه البحر، صواميل، ألواح الأنابيب |
CuNi10Fe1 (نحاس-نيكل) | 400–500 | 150–200 | ممتازة | أجهزة تحلية المياه، المبادلات الحرارية، الأنابيب |
سبائك الألومنيوم: خفيفة الوزن مع طبقات أكسيد قوية
A356 (Al-Si-Mg، ASTM B26)
A356 هو سبيكة صب من الألومنيوم يمكن معالجتها بالحرارة وتوفر مزيجًا ممتازًا من الأداء الميكانيكي ومقاومة التآكل. في درجة حرارة T6، يمكن أن تصل قوة الشد إلى 310–320 ميجا باسكال مع استطالة 5–7%، مما يجعلها مثالية للمكونات الهيكلية المعرضة للبيئات الرطبة أو البيئات الرذاذ.
السيليكون (~7%) يحسن سائلة الصب
الماغنيسيوم (~0.3%) يمكّن من المعالجة الحرارية لتحقيق القوة
تظل مقاومة التآكل عالية حتى بدون الطلاء السطحي
تستخدم وفقًا لـ ASTM B26/B26M للصب الذي يتطلب نزاهة عالية
AlSi12 (EN AC-44100 / DIN 1725)
AlSi12 يحتوي على ما يصل إلى 12% سيليكون، مما يوفر سائلة ممتازة ومقاومة تآكل ممتازة - خاصة في الأمطار الحمضية والبيئات الصناعية. على الرغم من أن قوته أقل من A356، إلا أن سلوكه في ملء القالب يجعله مثاليًا للتطبيقات ذات الجدران الرقيقة.
مثالي للأغطية ذات السماكة الجدارية التي تصل إلى 1.8 مم
يحافظ على السطح مستقرًا تحت التعرض طويل الأمد للأشعة فوق البنفسجية والملوحة
يستخدم غالبًا في الأغطية الزخرفية أو الواقية
سبائك الزنك: دقة عالية، مقاومة تآكل متوسطة
Zamak 5 (ASTM B86 / EN 1774)
Zamak 5 هو المعيار الصناعي للصب الزنك عالي القوة. مع قوة شد قصوى حوالي 300 ميجا باسكال واستطالة 6–8%، يدعم الأبعاد الدقيقة (±0.05 مم) والهياكل المعقدة. تسهم طبقة الأكسيد الطبيعية للزنك في مقاومة التآكل المتوسطة، والتي يمكن تحسينها بالتغطية، الكروماتة، أو الطلاء بالبودرة.
السبك بالجدران الرقيقة حتى 0.6 مم
مثالي للأجزاء الوظيفية التي تتطلب دقة الأبعاد
تم اختباره للمقاومة للتآكل وفقًا لـ ASTM B117: حتى 96 ساعة في رذاذ الملح مع الحد الأدنى من الضرر (بدون طلاء)
سبائك النحاس: أفضل مقاومة وقدرة تحميل
C95500 (برونز الألومنيوم، ASTM B148)
C95500 برونز الألومنيوم يجمع بين مقاومة التآكل الممتازة والخصائص الميكانيكية التي تتجاوز العديد من الفولاذ. مع قوة شد تصل إلى 725 ميجا باسكال، يتحمل التعرية والتآكل المعوي والتعرض لمياه البحر عالية الضغط، مما يجعله لا غنى عنه في التطبيقات البحرية، والمضخات، والهيدروليكية.
يحتوي على 10–11.5% ألومنيوم، 3–5% حديد، 0.5–1.5% نيكل
يشكل طبقة أكسيد Al₂O₃ مقاومة لمياه البحر والكلوريدات
يمكن استخدامه في بيئات مؤهلة وفقًا لـ ISO 9001 و NORSOK M-650
النحاس C46400 (النحاس البحري، ASTM B584)
Brass 464 يحتوي على مقاومة عالية للتآكل بفضل محتواه من القصدير (~1%) وقدرته على تشكيل أفلام أكسيد مستقرة. مع قوة شد تتراوح بين 480–550 ميجا باسكال، فإنه يعمل بشكل جيد في ظروف التعرض الميكانيكي والكيميائي.
مقاومة قوية لإزالة الزنك
يستخدم غالبًا للمثبتات، هياكل الصمامات، وألواح المبادلات الحرارية
يظهر قابلية تشغيل ممتازة (تقييم ~30% مقارنة بالنحاس المقطوع بسهولة)
CuNi10Fe1 (DIN 17664)
CuNi10Fe1 هو سبيكة نحاسية-نيكل معروفة بمقاومتها للتلوث البيولوجي واستقرارها الميكانيكي تحت الدورات الحرارية. يحافظ على أداء عالٍ في محطات التبخير، مياه البحر، وأنظمة التكثيف.
يستخدم في أنظمة تبادل الحرارة البحرية والبحرية
متوافق مع التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات الجلفانية
قوة الشد: ~450 ميجا باسكال، استطالة: ~20% وفقًا لـ EN 1982
علاجات السطح لتعزيز مقاومة التآكل
لزيادة المقاومة في البيئات القاسية، توصي Neway بما يلي:
الأنودة لـ AlSi12 و A356
الطلاء بالنيكل أو القصدير للسبائك النحاسية
معالجة التحويل أو التمرير بالكرومات للزنك Zamak 5
اختبار رذاذ الملح (ASTM B117 أو ISO 9227) للتحقق من أداء السطح
الاستنتاج
تحقيق كل من القوة ومقاومة التآكل في المكونات المصبوبة يعتمد بشكل كبير على اختيار السبيكة. تعتبر A356 و C95500 من أفضل المواد لتحمل الأحمال الهيكلية في البيئات البحرية أو التآكلية. توفر Zamak 5 قوة موثوقة مع مقاومة تآكل متوسطة في حدود الأبعاد الدقيقة. في حين أن CuNi10Fe1 والنحاس البحري يتفوقان في التعرض طويل الأمد لمياه البحر.
في Neway، يدعم مهندسو المواد لدينا العملاء في اختيار السبيكة المناسبة بناءً على الوظيفة، والمتانة، وطريقة الصب، مدعومين بالتحليل القائم على المعايير، والمحاكاة، والاختبار لضمان الأداء الممتاز.
