寻找合适的耐腐蚀金属

为什么氧气是有害的,锈是不眠不休的,为什么这7种金属对这两种都漠不关心

尽管氧气使人类和地球上几乎所有其他生命形式免于重蹈恐龙的覆辙,但它实际上是一种有毒的、高腐蚀性的元素,更适合将火箭送入太空,而不是维持生命。这只是因为我们的身体已经进化到能够以一些非常惊人的方式利用氧气,而且大气中含有如此少量的这种讨厌的物质——大约占体积的21%,其余的大部分是氮——我们才能够生存。

许多金属都有类似的超能力。铁和它的后代碳钢如果没有油漆、电镀和类似的涂层保护,很快就会生锈,而铝和不锈钢等其他金属则与空气中的氧气发生反应,形成一层薄薄的保护壳,称为钝化层。稍后会详细介绍。

我们不会深入研究导致各种形式的锈形成的电化学机制——这是一个无聊的话题,主要是冶金学家和材料科学家感兴趣的。然而,我们要指出的是,在潮湿的空气和水,特别是盐水存在的情况下,它发生得更快,即使是最高的建筑物和最坚固的桥梁最终也会因此而倒塌。

好消息是,有广泛的耐腐蚀金属可供选择,我们3 d打印,制造最常用的。下面是对每一个的快速概述,以及一些应用示例:


对于许多应用程序来说,这个元素是一个很好的选择。它的许多合金坚固,轻便,无磁性和导电,使它们适用于从炊具和草坪家具到机械硬件,电子外壳和科学仪器的一切。

我们提供四种等级的铝,从6061-T651开始,这是一种通用合金,易于铣削,车削,激光切割,弯曲,成形和焊接。然后是7075-T651,这是航空航天工业的首选材料,它在机械上有一系列的用途。虽然我们的钣金服务不加工这种更坚固的铝,但它通常制造5052-H32,一种以其优越的成形性而闻名的含镁铝。对于3D打印部件,有AlSi10Mg,这是一种长期用于铸件的坚韧级铝。哦,还有之前提到的薄薄的保护层?在铝中,它被称为氧化铝,这是一种在许多砂轮中发现的极其坚硬的化合物。如果你想要一个更坚固的涂层,你可以转向阳极氧化,太。

铝法兰

这珠喷铝法兰是点缀着小,玻璃珠,产生一个有吸引力的,光滑的外观和感觉。角是平滑的,以及,以避免尖锐的边缘在这个加工部分。与所有铝制零件一样,它具有很强的耐腐蚀性。


让我们先提一下这种轻质金属是昂贵的。如果你不觉得困扰,请继续往下读!冶金学家会告诉你,它和钢一样坚固,但重量只有钢的一半;和强度是铝的两倍重量是它的1.5倍。抛开金属琐事不谈,钛也是最耐腐蚀的金属之一,这要归功于它在氧气存在时(几乎总是存在)会生成氧化钛涂层。

我们理所当然地将Ti-6Al-4V钛标记为“主力合金”,因为它广泛用于医疗植入物,飞机发动机,发电设施,运动器材和其他应用,并广泛使用这种重要的金属加工和3D打印。

钛的部分

抛光钛对其韧性和耐腐蚀性没有影响。它确实能很好地使表面光亮,最重要的是,钛还能抵抗许多酸、盐水和化学物质。

不锈钢


这种钢合金的保护层来自氧化铬。这是因为所有不锈钢得名的元素都是铬。例如,303不锈钢含有17%至19%的铬,约9%的镍,少量的微量元素,如锰和磷,以及平衡的铁。还有少量的硫,这使得303成为最易加工的不锈钢之一,但耐腐蚀性略差。接下来是304,另一种“通用”等级,其次是316不锈钢,由于含有2%的钼,这是一种更坚固、更耐热、更耐磨、更耐腐蚀的等级。每一种都有“低碳”等级(如304L和316L),它们比同类产品更柔软,更可焊接。最后是另一种航空航天的最爱,17-4 PH值(沉淀硬化的简称)。与300系列不锈钢不同,17-4可以通过热处理变得相当坚硬,因此经常用于燃气轮机,石化应用和飞机部件。

钴铬合金


这种合金具有许多与不锈钢相同的机械特性,但强度和耐磨性略高。由于钴铬的生物相容性,你可能会在手上戴上钴铬结婚戒指,在嘴里戴假牙,或者在膝盖或髋关节上戴一个替代关节,尽管钴铬在许多工业应用中也很常见,比如炉衬和发动机部件。虽然上面列出的不锈钢是Protolabs数控铣床、车床、钣金机械和直接金属激光烧结(DMLS)的常客,但钴铬高温合金Co28Cr6Mo目前仅限于DMLS 3D打印

铬镍铁合金


这是另一个独特的仅限dmls的功能。这是因为这个超耐热不锈钢是相当具有挑战性的机器(像所有的高温合金),但很容易3d打印成零件大31.5英寸。X 15.7英寸X 19.7英寸(400mm x 800mm x 500mm)。像17-4不锈钢一样,Inconel 718是可析出硬化的,但它含有更多的镍(大约是17-4不锈钢的10倍),以及5%左右的难熔金属铌和几乎同样多的钼。这解释了它的高强度和高耐热性,使其成为温度高达1300°F(700°C)和极端机械负载的任何组件的首选材料。是的,它能抵抗各种腐蚀。

黄铜


铜和锌的合金,这是在可加工性图表的另一端,从铬镍铁合金,钛和钴铬。不过,这并不会降低它的价值,尤其是对于那些寻找耐腐蚀、易于加工的金属的人来说,这种金属对管道装置和适配器、轴承、散热器、螺纹紧固件以及任何其他需要高导电性和导热性的部件都很有用。Protolabs携带两种黄铜。所谓的自由切削黄铜C360得名于微量的铅,这便于加工,使这种黄色金属在大批量螺丝机器工作中非常受欢迎。同样,C260合金因其优异的成形性和随后在弹壳和其他“深拉”商品部件中的使用而被称为弹壳黄铜。然而,对于车削和铣削零件,或由板材制成的零件,黄铜是一种有吸引力的替代品,具有许多令人钦佩的品质,其中最重要的是它的美观。

黄铜部分

仔细看看这个加工过的黄铜法兰,看看它的断边光洁度。有破损边缘的零件被加工成半径或倒角,以避免锋利的、潜在危险的边缘,软化它们的外观。


最后,在我们的耐腐蚀的热门游行,铜有两个等级- c101和C110。每种材料都有不同的机械性能,但都是地球上导电性和导热性最好的材料。铜在某种程度上与黄铜在其各种应用方面重叠,但通常更可成形,更不易加工,并且相当昂贵。它是高性能热交换器和电子或电气应用(例如EMI屏蔽)的绝佳选择。由于其抗微生物的特性,铜在医院设备中的使用越来越多。

铜的部分

铜提供了一种美观的产品,随着时间的推移,它会以一种不同的方式腐蚀。随着时间的推移,碳和氧分子附着在铜上,形成一层碳酸铜,或铜绿,一种有吸引力和保护性的蓝绿色表面。

看够了吗?现在应该很明显,我们有很多耐腐蚀金属可供您选择下一个项目。而且,无论是通过CNC车削或铣削、钣金加工还是金属3D打印,都不乏将这些金属快速转化为精密零件的方法。

在我们让你离开之前,还值得注意的是,有许多工程级聚合物可以满足你的需求,以及容易生锈的金属,如低碳钢和不锈钢4140通过适当的表面处理,合金可以变得更耐候性。请注意,对于刚才讨论的一些金属,也可能需要进行这种处理。例如,铝通常需要阳极氧化,就像不锈钢材料应该钝化以提高耐腐蚀性一样。

此外,我们鼓励您查看的广泛列表材料数据表详情请浏览我们的网站。他们可以为您提供更多关于上面列出的耐腐蚀金属的详细信息。如果你有任何问题,请给我们写信。我们的应用工程师随时可以通过电话877-479-3680或(电子邮件保护)