ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозионностойкие стали из "Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы " На основе современного уровня науки о коррозии и пассивности можно сделать следующие общие выводы по коррозионностойкому легированию сплавов. [c.130] Результативность этих способов зависит от условий службы. Одновременное легирование сплава компонентами, тормозящими анодный процесс, и присадками, ускоряющими катодный процесс, в принципе наиболее благоприятно, но не всегда практически реализуемо. [c.131] Катодное легирование (модифицирование) требует введения в сплав небольших катодноэффективных добавок (0,1—0,3 %), не изменяет условий получения сплавов него технологических и механических свойств, и поэтому проще в использовании, хотя часто связано с затратой дорогостоящей присадки. [c.131] Установление основных закономерностей влияния легирующих компонентов на снижение анодых токов в пассивном состоянии и изыскание путей снижения анодного растворения в этом состоянии важные направления дальнейших исследований для обоснования общей теории коррозионно-стойкого легирования и создания новых коррозионностойких сплавов. [c.133] Возможности практического использования принципов создания коррозионностойких сплавов, изложенных в этой главе, подробнее описаны во второй части монографии. [c.133] Несмотря на всю важность для новой техники применения цветных н редких металлов и непрерывное увеличение их добычи, наибольшее значение для народного хозяйства страны, несомненно, имеют железо и силавы на его основе (разнообразные стали, чугуны и сплавы железа с другими металлами) [7, 11, 27, 51, 132]. [c.134] Такое доминирующее значение железа определяется многими факторами. Основные из них — возможность в зависимости от состава и обработки, получать железные сплавы с самыми разнообразными физико-химическими и технологическими свойствами, обширность рудных запасов железа, относительная простота добычи и получения металла, а также повторной переработки скрапа. [c.134] Электрохимические свойства железа можно характеризовать следующими данными нормальный равновесный потенциал железа —0,44 В относится к процессу Fe- Fe++ и реализуется при активном процессе растворения железа. Равновесный потенциал процесса образования трехвалентных ионов Ре- Ре + заметно менее отрицателен и равен —0,036 В. Подобный процесс протекает при медленном растворении железа из пассивного состояния. Стационарные потенциалы (потенциалы коррозии) железа при активной коррозии близки к потенциалу процесса Fe- Fe++. В окислительных условиях железо обычно имеет заметно более положительный электрохимический потенциал в связи с большей или меньшей степенью его пассивации. [c.134] Понятно, что такое суждение о недостаточной коррозионной стойкости железа имеет относительное значение, например, для природных условий. В других условиях железо, и особенно, ряд его сплавов может оказаться и значительно более стойким, чем многие другие из рассматриваемых здесь металлов. [c.137] В окислительных электролитах, например, в азотной кислоте при концентрации около 50 % (т. е. удельного веса 1,3 или 10 н.), а также в серной кислоте при сдвиге потенциала Е-ц положительнее -f0,4- -4-0,5 В, железо переходит в пассивное коррозионностойкое состояние. Однако повышение температуры или наличие в растворе галоген-ионов (С1 , Вг ) может активировать железо и в окислительных условиях. Поэтому железо, например, не стойко в царской водке. [c.137] Повышение скорости растворения железа в концентрированной HNO3 при более высоких окислительно-восстановительных потенциалах среды объясняется возможностью образования более растворимых оксидов шестивалентного железа, т. е. процессом его перепассивации. При повышении температуры пассивация железа азотной кислотой затрудняется. Так например, железо не пассивируется, даже в 60—80 %-ной HNO3, если ее температура превышает 80 °С. [c.137] На рис. 44 приведены кривые растворения железа и низкоуглеродистых сталей в соляной кислоте при 25 °С. Видно, что скорость растворения возрастает в экспоненциальной зависимости от концентрации НС1. Характерно, что с повышением углерода в железе скорость коррозии в соляной кислоте заметно возрастает. Это объясняется повышением катодной эффективности за счет повышения карбидной составляющей в стали. [c.138] Органические кислоты, особенно щавелевая, муравьиная, уксусная, лимонная, также разъедают железо, хотя их воздействие намного слабее по сравнению с рассмотренными минеральными кислотами одинаковой концентрации. [c.139] Растворенный в воде углекислый газ увеличивает скорость коррозии железа. С этим явлением часто сталкиваются при трактовке механизма котельной коррозии. Основная причина ускоряющего влияния СО2 на коррозию железа в том, что при повышенном содержании в воде СО2 обычно находящиеся в воде ионы кальция не выделяются на поверхности железа в виде плотных и защитных слоев малорастворимых карбонатов (СаСОз), а остаются в растворе в виде бикарбонатов Са(НСОз)2, более растворимых и не оказывающих защитного действия. [c.139] При обычных температурах железо и сталь довольно устойчивы в щелочах. Практически коррозия железа в воде прекращается при содержании NaOH выше 1 г/л (после возрастания рН 9,5). Однако при концентрации NaOH более 30 % защитные свойства пленок гидроксида железа начинают уменьшаться, так как становится возможным их растворение с образованием ферратов. С повышением температуры этот процесс делается особенно заметным, и железо становится недостаточно стойким. Оно также сильно корродирует в расплавленных щелочах. [c.139] При наличии растягивающих напряжений, близких - к пределу текучести, железо и низколегированные стали в щелочных растворах, особенно при повышенных температурах, подвергаются коррозионному растрескиванию — это явление называется каустической хрупкостью . [c.139] В растворах аммиака железо устойчиво, за исключением горячих концентрированных растворов, в которых оно умеренно корродирует. [c.139] Влияние на скорость коррозии примесей к чистому железу сильно зависит от условий. При активной коррозии (коррозия с водородной деполяризацией) наличие примесей в железе, например, повышение углерода, увеличивает скорость растворения в неокислительных кислотах. Термообработка, приводящая к повышению выделения карбидов, например, отпуск повышает коррозию в этих условиях. [c.139] Вернуться к основной статье