Какие сплавы обеспечивают лучший баланс прочности и коррозионной стойкости?

Выбор правильного сплава для литья критичен для достижения надежной работы компонента, особенно когда от него ожидается способность выдерживать как механические нагрузки, так и агрессивные среды. В таких отраслях, как судостроение, автомобилестроение, энергетика и оборона, проектировщикам необходимо учитывать прочность на растяжение/предел текучести, коррозионную стойкость, литейные свойства и экономичность.

В Neway наш процесс выбора сплавов основан на металлургических стандартах (например, ASTM B85, ISO 3522, DIN 1725) и эмпирических испытаниях. Ниже мы представляем подробную оценку сплавов для литья, которые предлагают исключительное сочетание прочности и коррозионной стойкости.

Сравнительная производительность сплавов для литья с высокой прочностью и коррозионной стойкостью

Алюминиевые сплавы: Легкие с прочными пассивными оксидными слоями

A356 (Al-Si-Mg, ASTM B26)

A356 — это алюминиевый сплав, который можно подвергать термической обработке и который сочетает превосходные механические характеристики и коррозионную стойкость. В закаленном состоянии (T6) его прочность на растяжение может достигать 310–320 МПа при удлинении 5–7%, что делает его идеальным для конструктивных компонентов, подвергающихся воздействию влаги или брызг.

• Кремний (~7%) улучшает литейную текучесть

• Магний (~0,3%) позволяет проводить термообработку для повышения прочности

• Коррозионная стойкость сохраняется высокой даже без покрытия поверхности

• Используется в соответствии с ASTM B26/B26M для отливок, требующих высокой прочности

AlSi12 (EN AC-44100 / DIN 1725)

AlSi12 содержит до 12% кремния, что обеспечивает отличную текучесть и превосходную коррозионную стойкость — особенно в условиях кислотных дождей и промышленных атмосфер. Хотя его прочность ниже, чем у A356, его поведение при заливке делает его оптимальным для применения в тонкостенных компонентах.

• Идеален для корпусов с толщиной стенки до 1,8 мм

• Сохраняет стабильную поверхность при длительном воздействии ультрафиолетового излучения и соли

• Часто используется для декоративных или защитных корпусов

Цинковые сплавы: Высокая точность, умеренная коррозионная стойкость

Zamak 5 (ASTM B86 / EN 1774)

Zamak 5 является отраслевым стандартом для высокопрочных лить������������вых сплавов из цинка. Его предельная прочность на растяжение составляет около 300 МПа при удлинении 6–8%, что позволяет поддерживать точность размеров (±0,05 мм) и создавать сложные геометрии. Естественный оксидный слой цинка способствует умеренной коррозионной стойкости, которую можно улучшить с помощью покрытия, хромирования или порошкового покрытия.

• Льется с толщиной стенки до 0,6 мм

• Идеален для функциональных деталей, требующих точности размеров

• Коррозионные испытания в соответствии с ASTM B117: до 96 часов в солевом распылении с минимальными повреждениями (без покрытия)

Медные сплавы: Лучшая в своем классе стойкость и нагрузочная способность

C95500 (Алюминиевый бронза, ASTM B148)

C95500 алюминиевый бронза сочетает отличную коррозионную стойкость с механическими свойствами, которые превосходят многие стали. С прочностью на растяжение до 725 МПа, он выдерживает кавитацию, эрозию и воздействие высоконапорной морской воды, что делает его незаменимым в подводных, насосных и гидравлических применениях.

• Содержит 10–11,5% Al, 3–5% Fe, 0,5–1,5% Ni

• Образует пассивный слой Al₂O₃, стойкий к морской воде и хлоридам

• Может использоваться в средах, сертифицированных по ISO 9001 и NORSOK M-650

Бронза C46400 (морская бронза, ASTM B584)

Бронза 464 обладает высокой коррозионной стойкостью благодаря содержанию олова (~1%) и способности образовывать стабильные оксидные пленки. С прочностью на растяжение 480–550 МПа она хорошо работает в условиях механического и химического воздействия.

• Сильная стойкость к дефосфорированию

• Часто используется для крепежных деталей, корпусов клапанов и пластин теплообменников

• Обладает отличной обрабатываемостью (рейтинг ~30% по сравнению с свободно режущей бронзой)

CuNi10Fe1 (DIN 17664)

CuNi10Fe1 — это медно-никелевый сплав, хорошо известный своей стойкостью к биопокрытиям и механической ст�би�ьн�ст�ю пр� �ермических циклах. Он сохраняет высокие эксплуатационные характеристики в рассолах, морской воде и конденсатных системах.

• Используется в морских и оффшорных теплообменных системах

• Совместим с титановыми и нержавеющими сталями в гальванических средах

• Прочность на растяжение: ~450 МПа, удлинение: ~20%, по EN 1982

Поверхностные обработки для повышения коррозионной стойкости

Для улучшения стойкости в экстремальных условиях Neway рекомендует:

• Анодирование для AlSi12 и A356

• Никелевое или оловянное покрытие для медных сплавов

• Покрытие или хромирование для Zamak 5

• Испытания на солевом распылении (ASTM B117 или ISO 9227) для проверки характеристик поверхности

Заключение

Достижение как прочности, так и коррозионной стойкости в литом компоненте сильно зависит от выбора сплава. A356 и C95500 — это материалы премиум-класса для конструктивных нагрузок в морской или агрессивной среде. Zamak 5 предлагает надежную прочность с умеренной коррозионной стойкостью при точных размерах. В то же время CuNi10Fe1 и морская бронза превосходят в долговременном воздействии морской воды.

В компании Neway наши инженеры по материалам помогают клиентам выбрать подходящий сплав, основываясь на функциональности, долговечности и методе литья, с использованием анализа, моделирования и испытаний для обеспечения превосходных характеристик.