一般的な注意: すべての真鍮が安全というわけではありません
標準的な市販の真鍮製継手は、一般に海洋または海水環境での長期間の使用には安全ではありません。主な理由は、脱亜鉛と呼ばれる特定の種類の腐食であり、海水に含まれる塩化物によって急激に促進されます。
海水中での脱亜鉛プロセス
脱亜鉛は、合金の亜鉛成分が浸出する化学反応です。塩化物イオン濃度が高い海水では、特に暖かい条件下では亜鉛の溶解速度が増加します。残るのは、弱く多孔質で海綿状の銅の構造です。
熱塩水での重大な故障
暖かい海水では故障のリスクが非常に高くなります。化学研究では、温度 60 度から 80 度の 16% 塩化ナトリウム (NaCl) 溶液中では、激しい脱亜鉛が起こることが証明されています。合金表面の銅含有量は 98% に上昇しました。これは、構造上の亜鉛が失われ、継手が非常に脆くなったことを意味します。
承認されたソリューション: DZR Brass
海洋で安全に使用するには、以下を使用する必要があります。DZR真鍮(脱亜鉛耐性黄銅)、CR (耐腐食性) 黄銅とも呼ばれます。メーカーは特に DZR 真鍮からスキンフィッティングやその他のコンポーネントを製造しており、海水への暴露に適していると明示しています。この合金には、亜鉛の浸出を防ぐためにスズやヒ素などの添加剤が含まれています。
電解腐食における青銅と黄銅の比較
安全性は、「濡れた」アセンブリ全体の一貫性を維持することにかかっています。既知のリスクは、真鍮と青銅合金の間の電気腐食です。電解液 (海水) 中の 2 つの金属間の貴度の違いによりバッテリーが形成され、貴度の低い材料 (真鍮) の故障が加速します。
専門的な海洋ガイドライン
これは些細な技術ではありません。大手の船舶小売業者は、船体貫通用途向けの標準真鍮継手を販売していません。-彼らは、ガルバニック腐食の危険性があるため、「塩水環境ではこれらの合金を一緒に使用しないことをお勧めします」と明確に警告し、代わりに鋳造青銅または Marelon® のような特殊なプラスチックを推奨しています。
-水の上と水の下での使用-
場所によってリスクの重大度が決まります。真鍮製の継手は、デッキレールや換気口など、継続的に浸水しない水面上での使用に許容される場合があります。-ただし、水中または船体を貫通する取り付け金具の場合、標準の真鍮は安全ではなく、必然的に失敗します。
大気暴露に関する研究
水の外であっても、海洋空気は腐食性です。海洋大気にさらされた銅合金に関する研究では、海洋大気中 (年間 0.6 ～ 1.1 μm) の腐食速度が田舎の大気中 (年間 0.2 ～ 0.6 μm) よりも高いことが示されています。長期間にわたって、海洋大気中では「黄銅の脱亜鉛がかなりの程度にまで進行した」。
メッキやコーティングは解決策ではない
「屋外」の庭や淡水での使用を目的とした一部の真鍮製継手には、変色を防ぐためにクロムまたはニッケルメッキが施されていますが、これは海水浸漬に対する解決策ではありません。コーティングは一時的なバリアにすぎません。一度傷が付くと、下地の真鍮は海洋環境で急速に脱亜鉛します。
錫真鍮と錫の役割
一部の真鍮合金には錫が含まれています。 Cu-30Zn-1Sn (錫黄銅) の耐食性について研究が行われています。興味深いことに、合金の粒界の錫に富んだ相は、二酸化錫 (SnO2) の形成によって攻撃されませんでした。しかしながら、フィッティングのベースアルファ()相マトリックスは依然として優先腐食と銅の再析出を経験しました。
機械的強度と摩耗係数
青銅は黄銅よりもはるかに硬く、耐摩耗性に優れていますが、海洋用途における主なリスクは物理的な摩擦ではなく、電気化学的故障です。青銅は強度が高いため、プロペラなどの高応力部品に適していますが、静的継手の場合、依然として耐食性が重要な要素です。
ASTM規格と材料仕様
安全性を確保するために、メーカーとエンジニアは特定の合金規格に依存しています。マリン-グレードのブロンズは、通常、特に海水への曝露という高い要求を対象とした ASTM B-61 または B-62 の要件を満たしています。真鍮の継手に特定の「Marine」または「DZR」定格がない場合は、海水での使用に適した青銅または承認された複合コンポーネントと交換する必要があります。
まとめ
黄銅管継手特別に DZR (耐脱亜鉛性) と表示されていない限り、一般に海洋環境にとって安全ではありません。標準的な真鍮の継手は、塩水にさらされると急速な脱亜鉛と電気腐食を受けます。
喫水線以下の用途や、安全性が重要な場合には、鋳造青銅製継手（海水用として歴史的に証明されている）または承認された非金属複合材料を使用してください。-常に DZR または CR (耐腐食性) マークを確認し、同じ塩水システム内で真鍮と青銅の合金を決して混合しないでください。
