đối với vật đúc bằng thép cacbon và thép hợp kim thấp
2.2.CÁC QUY TẮC CHUNG KHI CHỌN KIM LOẠI.
Ngoài việc thiết kế kết cấu hợp lý, việc lựa chọn vật liệu thớch hợp cho từng mụi trường cũng rất quan trọng. Ở nước ta, việc lựa chọn vật liệu trước nay mới chỉ quan tõm chủ yếu tới cỏc tớnh chất cơ học của vật liệu. Cỏc tớnh chất húa học: Ăn mũn, tớnh tương thớch sinh học của vật liệu với mụi trường, cỏc tớnh chất vật lý, tớnh cụng nghệ, khả năng tỏi sinh, giỏ thành sản phẩm cũn chưa được xem xột một cỏch tổng hợp và đầy đủ, do vậy hiệu quả sử dụng vật liệu cũn thấp. Ở cỏc nước cụng nghiệp phỏt triển như Anh, Phỏp, Hoa Kỳ, Nhật Bản… việc lựa chọn vật liệu được tiờu chuẩn húa trờn cơ sở cỏc phần mềm hỗ trợ lựa chọn vật liệu, vớ dụ: phần mềm CMS của Anh (Cambridge Material Selector) hoặc FUZZYMAT của Phỏp …..
Thụng thường, một vật liệu kim loại bền ăn mũn trong mụi trường nào là do bản chất ụxit hỡnh thành trờn bề mặt vật liệu quyết định. Theo bản chất ụxit hỡnh thành trờn bề mặt kim loại ta cú thể chia kim loại thành bốn nhúm:
- Cỏc kim loại cú ụxit lưỡng tớnh: Al, Zn, Pb, Sn sẽ khụng bền ăn mũn trong cả a xớt và kiềm. Tốc độ ăn mũn của cỏc kim loại này phụ thuộc vào pH của dung dịch.
- Cỏc kim loại cú ụxit mang tớnh kiềm như: Ni, Co, Cu, Fe sẽ bền ăn mũn trong mụi trường kiềm.
- Cỏc kim loại cú cú oxit mang tớnh a xớt như: Cr, Si sẽ bền ăn mũn trong mụi trường a xớt, đặc biệt là a xớt cú ụxy như HNO3.
Người ta đó đỳc rỳt ra một số quy tắc chung sau đõy:
- Trong mụi trường khử hoặc oxy húa yếu, vớ dụ như trong mụi trường kiềm, trong dung dịch khụng cú ụxy hũa tan thỡ nờn sử dụng Niken hoặc hợp kim đồng.
- Trong mụi trường ụxy húa nờn sử dụng cỏc hợp kim chứa Cr.
- Trong mụi trường ụxy húa cực mạnh nờn dựng Titan và hợp kim Titan. Việc lựa chọn vật liệu kim loại thớch hợp cho mụi trường ăn mũn, đặc biệt là vật liệu trờn cơ sở hợp kim hệ sắt và thộp khụng gỉ cú thể tham khảo tại bảng 2.1. Khi lựa chọn vật liệu cho một thiết kế, ở đú đó chỉ rừ ăn mũn chiếm vị trớ quan trọng, phải căn cứ vào sổ tay cỏc nhà chế tạo vật liệu, độ bền ăn mũn và giỏ thành của kim loại để lựa chọn cho thớch hợp nhất.
Bảng 2.1: Vật liệu kim loại và tớnh bền ăn mũn trong cỏc mụi trường khỏc nhau
A- Rất bền ăn mũn; B- Khỏ bền ăn mũn; C- Bền ăn mũn; D- Kộm bền ăn mũn; E- Rất kộm bền ăn mũn
Đặc điểm của mụi trường STT Vật liệu Chỏy Nước ngọt Dung mụi hữu cơ ễxy hoỏ >500oC Nước biển Axit mạnh Kiềm mạnh Tia cực tớm Mài mũn Axit yếu Kiềm yếu 1 Fe kim loại (>99,9Fe) A B A E C E D A B D C