Generell forsiktighet: Ikke all messing er trygg
Standard kommersielle messingbeslag er generelt ikke trygge for langvarig bruk i marine eller saltvannsmiljøer. Den primære årsaken er en spesifikk type korrosjon kalt avzinking, som akselereres aggressivt av klorider som finnes i sjøvann.
Avzinkningsprosessen i saltvann
Avzinking er en kjemisk reaksjon der sinkkomponenten i legeringen lekker ut. I saltvann, med sin høye kloridionkonsentrasjon, øker hastigheten for sinkoppløsning, spesielt under varme forhold. Det som gjenstår er en svak, porøs og svampete kobberstruktur.
Alvorlig svikt i varmt saltvann
Risikoen for svikt blir kritisk i varmt sjøvann. Kjemiske studier har dokumentert at i en 16% natriumkloridløsning (NaCl) ved temperaturer på 60 grader til 80 grader, er avzinking alvorlig. Kobberinnholdet i legeringsoverflaten steg til 98 %, noe som betyr at den strukturelle sinken var borte, og etterlot beslaget ekstremt sprøtt.
Den godkjente løsningen: DZR Messing
For sikker marin bruk må du brukeDZR messing(Dezincification Resistant Brass), også kjent som CR (korrosjonsbestandig) messing. Produsenter produserer spesifikt hudbeslag og andre komponenter fra DZR-messing, og sier eksplisitt at de er egnet for eksponering for sjøvann. Denne legeringen inneholder tilsetningsstoffer som tinn eller arsen for å forhindre utlekking av sink.
Bronse vs. messing i galvanisk korrosjon
Sikkerhet avhenger av å holde hele den "våte" enheten konsistent. En kjent risiko er galvanisk korrosjon mellom messing og bronselegeringer. Forskjellen i edelhet mellom de to metallene i en elektrolytt (saltvann) skaper et batteri som forårsaker akselerert svikt i det mindre edle materialet (messing).
Profesjonelle marine retningslinjer
Dette er ikke en liten teknisk sak. Store marineforhandlere vil ikke selge standard messingbeslag for gjennomgående-skrogapplikasjoner. De advarer eksplisitt om at på grunn av risikoen for galvanisk korrosjon, "anbefaler de at du ikke bruker disse legeringene sammen i saltvannsmiljøer" og foreslår i stedet støpt bronse eller spesialplast som Marelon®.
Over-vann vs. under-vannbruk
Plasseringen avgjør hvor alvorlig risikoen er. Messingbeslag er noen ganger akseptable for bruk over-vannlinje, for eksempel på dekksskinner eller ventilasjon, der de ikke er kontinuerlig nedsenket. For enhver undervanns- eller gjennomskrogbeslag er imidlertid standard messing usikker og vil uunngåelig mislykkes .
Forskning på atmosfærisk eksponering
Selv utenfor vannet er marin luft etsende. Forskning på kobberlegeringer utsatt for marin atmosfære viser at korrosjonshastigheten i marin luft (0,6 til 1,1 µm per år) var høyere enn i landlig luft (0,2 til 0,6 µm per år). Over lange perioder var til og med "avsinking av messing av betydelig grad" i marine atmosfærer.
Plating og belegg er ikke en løsning
Mens noen messingbeslag beregnet for "utendørs" hage- eller ferskvannsbruk har krom- eller nikkelbelegg for å motstå anløp, er dette ikke en løsning for nedsenking i saltvann. Et belegg er bare en midlertidig barriere; når den er ripet opp, vil den underliggende messingen avsinkes raskt i et marint miljø.
Tin Messing og tinns spesifikke rolle
Noen messinglegeringer inneholder tinn. Studier har undersøkt Cu-30Zn-1Sn (tinnmessing) for korrosjonsbestandighet. Interessant nok ble den tinnrike fasen i legeringens korngrenser ikke angrepet på grunn av dannelsen av tinndioksid (SnO₂). Imidlertid opplevde basisalfa ( )-fasematrisen til beslaget fortsatt preferansekorrosjon og gjenavsetning av kobber.
Mekanisk styrke og slitasjefaktorer
Mens bronse er betydelig hardere og mer motstandsdyktig mot slitasje enn messing, er den primære risikoen i marine applikasjoner ikke fysisk friksjon, men elektrokjemisk svikt. Den høyere styrken til bronse gjør den egnet for høy-stressdeler som propeller, men for statiske beslag er den kritiske faktoren fortsatt korrosjonsmotstand.
ASTM-standarder og materialspesifikasjoner
For sikkerhet stoler produsenter og ingeniører på spesifikke legeringsstandarder. Marine-bronse oppfyller vanligvis kravene til ASTM B-61 eller B-62 som er spesielt beregnet på de høye kravene til eksponering av sjøvann. Hvis en messingbeslag mangler en spesifikk "Marine"- eller "DZR"-klassifisering, må den erstattes med en riktig bronse- eller godkjent komposittkomponent for bruk i saltvann.
Sammendrag
Rørbeslag i messinger generelt usikre for marine miljøer med mindre de er spesifikt merket med DZR (avsinkningsbestandige). Standard messingbeslag vil bli utsatt for rask avsinking og galvanisk korrosjon når de utsettes for saltvann.
For bruk under-vannlinje, eller der sikkerhet er kritisk, bruk støpte bronsebeslag (som er historisk bevist for sjøvann) eller godkjente ikke-metalliske kompositter. Se alltid etter DZR- eller CR-merker (korrosjonsbestandig) og bland aldri messing- og bronselegeringer i samme saltvannssystem.
