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如果您在水行业工作,您可能听说过“脱锌”一词。虽然从科学的角度来看,它的发生似乎是显而易见的,但它对黄铜水配件的影响可能会严重有害。

脱锌给黄铜水配件制造商和最终用户带来了重大问题。那么,它到底是什么以及可以采取哪些措施来减轻其影响?  

什么是脱锌?

脱锌是导致锌合金(例如黄铜)随着时间的推移在水中分解的过程。黄铜由大约三分之二的铜和三分之一的锌以及微量的其他合金元素(例如锡、铁和锰)组成。

在脱锌过程中,锌通过与水或湿气的腐蚀反应而无意中从黄铜合金中去除。

在潮湿条件下运行一段时间后,足够的锌会从黄铜合金中浸出,从而损害黄铜部件的完整性,留下不适合使用的弱蜂窝状结构。

脱锌会导致黄铜生锈吗?

虽然它不是我们传统理解的生锈(只有铁会生锈),但脱锌对黄铜合金部件具有类似的腐蚀作用,损害其内部结构并降低强度。

与具有显着颜色和纹理的铁锈不同,脱锌黄铜很难被发现。除了轻微变色外,脱锌黄铜部件的外部通常保持不变,并且通常会保留其原始形状和尺寸。

但黄铜合金孔隙率的增加和部件机械强度的急剧下降通常会导致灾难性的故障。

为什么脱锌会引起黄铜腐蚀?

黄铜在水中的这种反应性会让很多人感到惊讶;黄铜配件在水行业中很常见,那么如果脱锌是一个问题,为什么还要使用它们呢?

事实是,虽然脱锌是选择黄铜水配件时需要认真考虑的一个因素,但脱锌的发生必须受到某些环境因素的影响。这些包括:

  • 系统中水呈弱酸性
  • 系统中水呈弱碱性
  • 水体通气量低
  • 水温较高
  • 贵金属和电偶系列的影响

热水缸就是一个很好的例子,其中黄铜配件可能会受到不同水条件和温度的影响。因此,必须仔细选择用于建造热水筒的黄铜配件,以尽量减少重要部件脱锌的风险。

电偶系列和电偶腐蚀(科学位)

电镀系列本身就是一篇文章,但值得在此总结其影响,因为它提供了一些关于脱锌如何发生以及为什么会导致黄铜水配件腐蚀的见解。

当两种不同的金属连接并浸入电解质中时,就会发生电偶腐蚀;在这种情况下,两种不同的金属是铜和锌(以黄铜的形式),电解质是水。这种伽伐尼反应与电池或腐蚀电池的工作原理相同。

腐蚀电池内需要有阳极、阴极、金属路径和电解质。较贵重的金属充当阴极,较不贵重的金属充当阳极,阳极优先于阴极腐蚀。

铜在高贵等级上并不是特别高——事实上,它几乎处于中间位置。然而,锌几乎是最不贵重的金属,因此铜和锌之间的差距很大。当黄铜合金部件接触电解液并形成金属路径时,锌元素成为阳极并优先于铜阴极腐蚀。

如果阴极大于阳极,则伽伐尼反应会加速。这加剧了黄铜热水筒部件中的脱锌问题,因为充当阴极的大铜筒明显大于作为阳极的含有锌的小黄铜配件。

再加上缸内水温升高,就为黄铜配件的脱锌创造了完美的条件。

如果脱锌会导致黄铜配件腐蚀,为什么水工业还要使用黄铜配件?

尽管存在与脱锌相关的问题,但在水配件制造中使用黄铜有很多充分的理由。黄铜有:

  • 所有金属中加工性能最好的之一
  • 冲压件的良好成型性
  • 有利的每次应用成本比率
  • 相对简单的合金生产工艺

黄铜成功使用的关键是部件设计者充分了解配件的最终应用。

消除脱锌的影响

为了消除脱锌对专业黄铜水配件的影响,可以在生产过程中对黄铜的合金元素进行修改。这是一种成本相对较低的工艺,可大大提高黄铜的抗脱锌能力,并在热水箱等温暖潮湿的条件下使用时延长部件的使用寿命。  

所得合金称为脱锌黄铜。它通常被称为 CZ132、DZR 黄铜或 CW602N。

DZR黄铜有两种生产方法:

  1. 使用>15%的锌含量。这会自动防止脱锌,但是,较低的锌含量可能会使所得合金不适合预期的组件或制造要求。
  2. 如果需要较高的锌含量(通常为 35%)来保持黄铜的特性,则可以添加非常少量的其他合金元素(通常为 0.2-2%)以防止脱锌。这些元素通常被称为脱锌抑制剂,包括砷、镍、锡、磷和铝。

防止黄铜配件脱锌的另一个重要因素是零件制造方法的选择。如果使用锻造工艺(例如热冲压)或其他热处理工艺(例如退火),则部件的抗脱锌能力会进一步提高。

然而,还必须仔细考虑什么适合组件设计、应用以及生产零件的合适加工工艺。

在黄铜合金的生产中需要考虑许多因素,但这是脱锌工艺以及水工业用 DZR 黄铜配件生产原理的广泛概述。   

总之,如果部件设计者了解应用并指定正确的黄铜合金,则最终的黄铜配件应该具有较长且无故障的使用寿命。

对专业水配件有任何疑问吗? 联系我们 我们很乐意提供帮助。