Mécanisme de formation de films protecteurs
Dans le fer ductile coulé, le cuivre peut participer à la formation du film d'oxyde de surface. Lorsque le matériau est exposé à l'air ou à d'autres milieux corrosifs, le cuivre réagit avec l'oxygène. Les atomes de cuivre sont préférentiellement oxydés pour former un film protecteur principalement composé d'oxyde de cuivre (Cuo) et d'oxyde cuivreux (Cu₂o) à la surface du fer ductile. Par exemple, dans l'air humide, la réaction peut suivre certaines équations chimiques (les équations spécifiques peuvent être complexes et dépendre de divers facteurs, et pour la simplicité, ils ne sont pas élaborés ici). Ce film protecteur peut empêcher l'oxygène et l'humidité de pénétrer davantage à l'intérieur du fer ductile, ralentissant ainsi les progrès de la corrosion.
Par rapport à l'oxyde de fer, l'oxyde de cuivre a une densité relativement bonne. Ce film de protection dense peut isoler efficacement le milieu corrosif de la matrice du fer ductile et agir comme une barrière physique. De plus, ce film protecteur peut également s'auto-réparer dans une certaine mesure. Si le film protecteur est partiellement endommagé, les atomes de cuivre environnants continueront de réagir avec l'oxygène pour réformer un film protecteur, conservant ainsi sa fonction de protection.
Effet de l'évolution de la microstructure
Le cuivre dans le fer ductile coulé peut modifier la microstructure de l'organisation matricielle, affectant ainsi sa résistance à la corrosion. Lorsque le cuivre se dissout dans la matrice de ferrite du fer ductile pour former une solution solide, elle provoque une distorsion du réseau. Cette distorsion du réseau peut réduire l'activité des atomes de fer et affaiblir la réactivité des atomes de fer dans les milieux corrosifs. Par exemple, dans les milieux acides, la présence de cuivre modifie la distribution des nuages d'électrons autour des atomes de fer, ce qui rend difficile pour les ions hydrogène (H plus) de réagir avec les atomes de fer, réduisant ainsi la corrosion du fer.
Le cuivre peut également affiner les nodules de graphite dans le fer ductile et rendre la distribution des nodules de graphite plus uniforme. Pendant le processus de corrosion, la structure matricielle autour des nodules de graphite est sujette à la corrosion électrochimique. Les nodules de graphite uniformément distribués peuvent réduire la survenue de corrosion locale, car la microstructure uniforme peut rendre la distribution de courant de corrosion plus uniforme, évitant la survenue d'une corrosion sévère causée par un courant de corrosion local excessif.
Synergie avec d'autres éléments
Lorsque d'autres éléments d'alliage (tels que le nickel, le chrome, etc.) sont présents dans le fer ductile coulé, le cuivre peut travailler en synergie avec ces éléments pour améliorer la résistance à la corrosion. Par exemple, comme le nickel lui-même peut améliorer la résistance à la corrosion du fer ductile, le cuivre et le nickel peuvent former un système en alliage plus stable résistant à la corrosion. Lorsqu'il est combiné, le film protecteur qu'ils se forment à la surface du fer ductile est plus complexe et stable. Dans un environnement contenant des milieux corrosifs tels que des chlorures, cet effet synergique peut efficacement inhiber la survenue de piqûres et de corrosion des crevasses.
De plus, le cuivre et le chrome ont également un effet synergique. Le chrome peut former un film protecteur dense d'oxyde de chrome (cr₂o₃) à la surface du fer ductile, et la présence de cuivre peut améliorer la stabilité de ce film protecteur. De plus, le cuivre peut favoriser la distribution uniforme du chrome dans la matrice dans une certaine mesure, de sorte que la résistance à la corrosion de toute la surface du fer ductile est améliorée. Dans un environnement de corrosion à haute température, cet effet synergique est plus évident, ce qui peut prévenir efficacement les phénomènes de corrosion tels que l'oxydation et la sulfuration du fer ductile.
Effet du contenu sur la résistance à la corrosion
La quantité appropriée de teneur en cuivre a un effet significatif sur la résistance à la corrosion du fer ductile coulé. D'une manière générale, lorsque la teneur en cuivre se situe entre 0. 5% et 1,5%, la résistance à la corrosion du fer ductile coulé augmentera avec l'augmentation de la teneur en cuivre. Dans cette plage, le cuivre peut participer efficacement à la formation du film de protection et avoir un effet positif sur la microstructure de la matrice. Par exemple, dans un environnement marin, la résistance à la corrosion du fer ductile coulé contenant 1% de cuivre est significativement améliorée par rapport à celle du fer ductile sans cuivre, et son taux de corrosion peut être réduit d'environ 30% à 50%.
Cependant, lorsque la teneur en cuivre est trop élevée, elle peut avoir un effet négatif sur la résistance à la corrosion. Une teneur excessive en cuivre peut entraîner la formation de certaines phases riches en cuivre à l'intérieur du fer ductile, ce qui peut agir comme des anodes pour la corrosion locale pendant le processus de corrosion et accélérer la survenue de corrosion. De plus, une teneur excessive en cuivre peut également affecter d'autres propriétés du fer ductile, comme provoquer une organisation inégale et une diminution des propriétés mécaniques, ce qui affecte indirectement sa résistance à la corrosion dans des applications pratiques.
Dalian Aiseno Electromical Equipment Co., Ltd. a été créée en octobre 2016. Il se concentre sur le domaine du nettoyage post-casting et intègre la R&D, la fabrication, le support technique et les services.
Dans le domaine du nettoyage post-casting, l'entreprise fournit des équipements diversifiés. Par exemple, la station de pompe hydraulique avec une forte pression peut fournir de l'énergie à d'autres équipements. Le disjoncteur de coin et le marteau à dégâts lourds peuvent rapidement séparer la tête versante. De plus, le disjoncteur vertical peut rompre la charge de retour, ce qui aide à la production d'entreprises.
