如何控制腐蚀：材料选择

如何控制腐蚀：材料选择

欢迎回到专家咨询博客。这里，我们会为您提供关于弹性挡圈和波簧方方面面的信息。这期，我们将讨论什么是腐蚀以及为什么在选择适合弹性挡圈和波簧设计的材料时，腐蚀会成为至关重要的一个因素。

什么是腐蚀以及该因素为什么对我的应用至关重要？

腐蚀是一种自然发生的过程，它会导致材料逐渐劣化。腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀可导致材料均匀变薄，而局部腐蚀会导致点蚀的发生。由于发生化学变化，腐蚀会在您的应用中引起各种问题，包括由于剥落、变色和氢脆导致的污染。

腐蚀是一个可控过程，可通过调整环境条件以及适当的材料选择进行控制。这一点在 Smalley 工程师为您的应用制定设计方案时至关重要。

我应该使用什么材料？

碳钢和表面处理

碳钢是一种铁合金，可用作螺旋弹性挡圈和波簧的标准材料。该材料最适合应用于受保护的环境，因为在未使用防锈剂的情况下，它可能会腐蚀。变速箱中的弹性挡圈就是该材料在工业领域的一个用例，此时该材料需要浸没在变速箱油当中。 

虽然碳钢与不锈钢相比经济性更佳，但其本身并不耐腐蚀。一旦暴露于氧气中，其铁表面就会氧化并形成氧化铁，又称铁锈。当这层铁锈剥落后，会暴露出更多的游离铁，从而不断形成新的腐蚀。

最大程度地减少碳钢与氧气的接触，可有效提高该材料的耐腐蚀性。这一点可通过对碳钢表面进行处理来完成。Smalley 会在所有碳钢零件上使用防锈剂，这是我们标准制造工艺的一个组成部分。  或者，还可以选择另外两种表面处理方案：镀锌和磷酸锌涂层。然而，对螺旋弹性挡圈的匝间进行完全的电镀或涂层覆盖堪称一项艰难的挑战。虽然碳钢在大批量使用时成本较低，但在小批量的情况下，使用不锈钢更具成本效益。

不锈钢和钝化

不锈钢是一种耐腐蚀材料，其中含有至少 12％ 的铬。不同等级的不锈钢具有不同的耐腐蚀能力。Smalley 工程师通常使用 300 系列的不锈钢以及 17-7 沉淀硬化不锈钢。不锈钢等级的划分取决于合金元素以及其各自的成分构成。下表概述了各类不锈钢的应用情况。

表 1.不锈钢类型。不锈钢类型及其各自的应用。

不锈钢含有铬元素，这赋予了该材料天然的氧化物层。钝化层的存在阻止了氧化铁的形成，这使其具备了耐腐蚀性。需要接触氧气才能形成一个使不锈钢具备“不锈”属性的钝化层。

图 1.不锈钢钝化层。铬与氧气发生反应，从而在材料表面形成一道保护屏障。

虽然不锈钢具有耐腐蚀性，但它不能完全杜绝腐蚀的发生。表面上的游离铁可以抑制氧化铁的形成。需要对零件进行钝化处理，以去除游离铁，从而确保最佳的耐腐蚀性。最常见的钝化和 Smalley 的标准是 AMS 2700，方法 1，类型 2，级别 3。有关其他适用的方法，请咨询 Smalley 工程师。

特殊合金

Smalley 还可提供更多的特殊合金，其中包括符合 NACE 标准的材料，例如因科耐尔合金和埃尔吉洛伊非磁性合金。在不锈钢不足以胜任某些极端环境应用的情况下，可考虑使用这些材料。要了解有关我们的特殊材料的更多信息，请访问：https://www.smalley.cn/materials/special

汇总

在为您的应用选择合适的材料时，需考虑包括环境、预算和循环寿命在内的多个关键因素。以下是一份汇总表，其中概述了我们提供的某些材料的耐腐蚀性。请务必咨询 Smalley 工程师，以便为您的应用选择最佳材料。

表 2.材料与环境的比较。材料及其指定环境。

本期的内容就到这里。欢迎下期继续回到“专家咨询”，了解更多有关波簧和弹性挡圈的知识。

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