산업용 펌프는 종종 가혹한 환경에서 작동하며 부식성 유체를 처리하고 어려운 조건에 직면합니다. 알루미늄 청동은 탁월한 부식 저항으로 인해 펌프 케이싱에 선호되는 재료로 등장했습니다. 이 기사는 산업용 펌프 케이싱에서 알루미늄 청동의 부식 저항 성능을 분석합니다.
펌프 케이싱에 사용되는 알루미늄 청동의 조성
펌프 케이싱에 사용되는 가장 일반적인 알루미늄 청동 등급은 C95200 및 C95800입니다. 그들의 구성은 다음과 같습니다.
| 등급(미국) | Cu% | 알 % | 철 % | 안에 % | 망간 % |
|---|---|---|---|---|---|
| C95200 | 86-89 | 8.5-9.5 | 2.5-4.0 | – | 0.8-1.5 |
| C95800 | 79-82 | 8.5-9.5 | 3.5-4.5 | 4.0-5.0 | 0.8-1.5 |
부식 저항 메커니즘
펌프 케이싱에서 알루미늄 청동의 탁월한 내식성 저항은 몇 가지 요인에 기인합니다.
- 보호 산화 층: 알루미늄 청동은 공기 또는 산소화 된 용액에 노출 될 때 표면에 얇고 부착 된 산화 알루미늄 (AL2O3) 층을 형성합니다.
- 자가 치유 속성: 보호 층이 손상되면 산소가있을 때 빠르게 개혁되어 지속적인 보호를 제공합니다.
- 니켈 함량: C95800에서 니켈의 첨가는 특히 환경 감소에서 부식 저항을 향상시킵니다.
- 구리가 풍부한 단계: 합금의 구리가 풍부한상은 특히 해수 응용 분야에서 추가적인 부식 저항을 제공합니다.
다양한 환경에서의 부식 성능
| 환경 | 부식율 (mm/year) | 성능 등급 |
|---|---|---|
| 바닷물 | 0.02 – 0.05 | 훌륭한 |
| 민물 | < 0.02 | 훌륭한 |
| 황산 (10%) | 0.1 - 0.5 | 좋은 |
| 염산 (5%) | 0.5 - 1.0 | 공정한 |
| 수산화 나트륨 (50%) | < 0.1 | 훌륭한 |
다른 펌프 케이싱 재료와 비교
| 재료 | 해수부식률(mm/년) | 상대 비용 | 전반적인 부식 저항 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 청동(C95800) | 0.02 – 0.05 | 높은 | 훌륭한 |
| 316 스테인레스 스틸 | 0.1 – 0.3 | 중간 | 좋은 |
| 듀플렉스 스테인레스 스틸 | 0.05 - 0.1 | 높은 | 매우 좋은 |
| 주철 | 0.4 - 0.6 | 낮은 | 가난한 |
펌프 응용 분야의 부식성에 영향을 미치는 요인
- 유속: 속도가 높을수록 침식-부패율이 증가 할 수 있습니다.
- 온도: 높은 온도는 일반적으로 부식 과정을 가속화합니다.
- pH 수준: 알루미늄 청동은 넓은 pH 범위에서 잘 작동하지만 매우 산성 조건의 영향을받을 수 있습니다.
- 용해 된 산소: 산소의 존재는 보호 산화 층을 유지하는 데 도움이됩니다.
- 염화물 함량: 높은 염화물 수치는 어려울 수 있지만 알루미늄 청동은 이러한 조건에서 다른 많은 재료를 능가합니다.
사례 연구
사례 1 : 해수 냉각 펌프
발전소는 316 스테인레스 스틸 펌프 케이싱을 C95800 알루미늄 청동으로 대체했습니다. 5 년 후 결과 :
- 부식율은 80% 감소
- 유지 보수 빈도는 60% 감소했습니다.
- 펌프 효율은 기간 동안 안정적으로 유지되었습니다
사례 2 : 화학 처리 펌프
화학 공장은 C95200 알루미늄 청동을 사용하여 약간 산성 용액을 취급하는 펌프 (pH 4-6)를 사용했습니다. 3 년 후의 관찰 :
- Minimal material loss (< 0.1 mm/year)
- 중요한 구덩이 나 틈새 부식이 없습니다
- 이전에 사용 된 재료에 비해 다운 타임 감소
부식 저항을 극대화하기위한 모범 사례
- 적절한 합금 선택: 특정 응용 프로그램 및 환경에 따라 적절한 알루미늄 청동 등급을 선택하십시오.
- 표면 준비: 균일 한 보호 층의 형성을 촉진하기 위해 적절한 표면 마감을 보장하십시오.
- 음극방식: 일부 해양 응용 분야에서는 추가 부식 방지를위한 음극 보호 시스템을 구현하십시오.
- 정기 검사: 부식 또는 침식의 초기 징후를 감지하기 위해 정기적 인 검사를 수행하십시오.
- 갈바니 커플 링을 피하십시오: 알루미늄 청동을 사용할 때는 갈바니 부식을 방지하기 위해 고귀한 금속과 직접 접촉하지 마십시오.
결론
알루미늄 청동, 특히 C95200 및 C95800 등급은 산업 펌프 케이스 응용 분야에서 우수한 내식성을 보여줍니다. 다양한 부식성 환경에 대한 저항과 함께 보호 산화물 층을 형성하는 능력은 많은 도전적인 펌프 응용 분야에서 우수한 선택입니다.
알루미늄 청동의 초기 비용은 일부 대안보다 높을 수 있지만 장기 성능, 유지 보수 요구 사항 감소 및 확장 된 서비스 수명은 종종 총 수명주기 비용을 더 낮게 만듭니다. 부식성 유체, 특히 해양 또는 화학 가공 환경에서 다루는 산업의 경우 알루미늄 청동 펌프 케이싱은 신뢰할 수 있고 내구성있는 솔루션을 제공합니다.
펌프 기술이 계속 발전함에 따라 재료 과학의 역할은 점점 더 중요 해지고 있습니다. 부식 저항에서 알루미늄 브론즈의 입증 된 실적은 펌프 설계 및 성능의 향후 발전, 특히 가혹하고 부식성 작동 조건에서 핵심 자료로 위치합니다.