ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Титан из "Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы " По своим химическим и коррозионным свойствам кобальт [7, 11, 194] до некоторой степени сходен с никелем. Равновесный электродный потенциал равен—0,28 В, т.е. заметно менее отрицателен, чем у железа (—0,44), но близок к никелю (—0,25). Кобальт, как и никель, обладает значительной способностью к пассивации. Эти параметры и определяют основные коррозионные его характеристики. Кобальт стоек при обычной температуре по отношению к воде, влажному воздуху, щелочам и органическим кислотам. В крепкой HNO3 кобальт пассивируется, в разбавленной растворяется. В разбавленных неокислительных кислотах (H2SO4, НС1) растворяется медленно в подогретых и более концентрированных — довольно быстро, особенно при наличии окислителей или аэрации. [c.231] Из металлов подгруппы железа (Fe, Ni, Со) кобальт меньше остальных способен растворять водород. [c.231] При нагреве на воздухе выше 300 °С кобальт начинает медленно окисляться, но при 900 X окисление идет довольно быстро. [c.232] Кобальт обычной чистоты представляет собой недостаточно пластичный металл и поэтому металлический кобальт мало применяют в технике. Однако сплавы на основе кобальта или содержащие заметное его количество, играют важную роль в современной технике. Сплавы на основе кобальта, часто называемые стеллитами, легированы значительным количеством хрома, а также вольфрамом железом, никелем, молибденом и углеродом. Они являются высоко жаропрочными и жаростойкими конструкционными материалами. Высокая прочность и твердость обусловлены тем, что они содержат значительное количество карбидов хрома и вольфрама. Такие сплавы применяют для наварки фасок выхлопных клапанов авиадвигателей, лопаток газовых турбин, матриц, инструментов и некоторых других деталей, работающих одновременно при высоких температурах и механических и истирающих нагрузках. [c.232] Вследствие их большой твердости, даже при температуре красного каления, эти сплавы обычно не поддаются обработке давлением и резанием, их чаще применяют в литом состоянии. [c.232] Сплавы на основе кобальта представляют интерес и как коррозионностойкие конструкционные материалы. Также как в сплавах на основе никеля, введение хрома в кобальт сильно повышает его пассивируемость. Установлено, что введение 10 % (масс.) Сг в кобальт сообщает сплаву способность пассивироваться в 1 и. H2SO4 при 25 °С. Для пассивации никеля и железа в этих условиях необходимо ввести соответственно хрома 14 и 12% [194]. [c.232] Кобальтовые сплавы по своим коррозионным свойствам довольно близки к высоколегированным никелевым сталям и нихромам, но значительно превосходят их по прочности и повышенной стойкости к эрозии, кавитации, истиранию или фреттинг-коррозии. [c.234] Ниже приведены данные сравнительных лабораторных испытаний ряда сплавов на эрозию в дистиллированной воде, полученные с помощью пьезокварцевого вибратора при частоте 20 kHz [194]. Очевидна повышенная сопротивляемость к кавитации у кобальтовых сплавов (виталлиум, сплавы 6В и 25) по сравнению с никелевым сплавом типа хастеллой или коррозионностойкой сталью. [c.234] Потери массы мг/100 ч испытания. Дистиллированная вода, 25°С. [c.234] Однако подобно хромоникелевым аустенитньш сталям кобальтовые сплавы (стеллиты) могут разрушаться от коррозионного растрескивания в горячих хлоридных растворах при наличии растягивающих напряжений. [c.234] Применение кобальтовых сплавов, несмотря на их более высокую стоимость и худшую технологичность по сравнению со сплавами на никелевой основе, вполне оправдано для условий, когда одновременно с коррозионным воздействием активной среды накладывается значительная механическая (особенно истирающая) нагрузка. [c.234] По имеющимся данным совершенно чистый хром, не содержащий примесей внедрения (в первую очередь углерода, азота и кислорода), пластичен. Однако сродство хрома к кислороду, азоту, а также углероду очень велико. Например, выплавленный на воздухе хром содержит до 2 % N, наиболее чистый электролитический хром может содержать до 1,5 % и более оксида хрома. [c.235] Получение совершенно чистого металлического хрома очень сложная металлургическая проблема. Однако работы, проведенные в последние годы, главным образом под руководством В. И. Трефилова [196] в институте проблем материаловедения АН УССР показали, что эту проблему можно успешно решить. Был получен пластичный хром, который при обычных температурах можно деформировать, обрабатывать резанием, сваривать. Этот хром легирован некоторыми пластифицирующими добавками (Та, Nb, La и др.) общим количеством до 1 %. Суммарное количество примесей внедрения (N, С, О) в нем не превышает 0,008. [c.235] Равновесный нормальный потенциал хрома довольно отрицателен, он равен—0,71 В. Хром имеет гораздо более отрицательный равновесный потенциал, чем железо (см. табл. 2) и по своему равновесному потенциалу, а, следовательно, термодинамической стабильности, приближается к цинку. Так как хром в высшей степени склонен к переходу в пассивное состояние, то его коррозионная стойкость в природных условиях и многих коррозионно-активных средах, очень высока. Хром переходит в пассивное состояние под влиянием не только окислителей и кислорода, но и воды, т. е. пассивируется в естественных условиях самопроизвольно. [c.235] Коррозионная стойкость хрома целиком определяется стойкостью пассивного состояния. Пассивность хрома обычно связывают с образованием тончайшего плотного слоя выскооустойчивого оксида СГ2О3. Фазовый оксид хрома СггОз весьма тугоплавок, химически очень стоек и не растворим в воде и кислотах. [c.236] Хром коррозионностоек в азотной, хромовой кислотах, в растворах солей в присутствии кислорода воздуха и в органических кислотах при наличии кислорода воздуха. Достаточная стойкость хрома наблюдается и в холодных, не очень концентрированных щелочах, но не в расплавах и не при повышенных температурах. В щелочных растворах его стойкость заметно ниже, чем железа. [c.236] Хром нестоек в восстановительных средах, или кислых средах, содержащих активный хлор-ион серная и соляная кислоты, особенно горячие, очень энергично действуют на хром. Он стоек к атмосферной коррозии, даже при наличии в ней H2S, SO2 и СО2. [c.236] Наряду с серебром и алюминием, хром служит в качестве покрытий для рефлекторов и прожекторов. Отражательная способность хрома более низкая, чем у Ag и А1, но более устойчиво сохраняется в атмосферных условиях во времени. Очень стоек также хром к газовой коррозии при высоких температурах. [c.236] По-видимому, в ближайшее время станет возможным широкое практическое получение пластичного хрома, и сам хром и некоторые сплавы на его основе станут отличным конструкционным материалом. [c.236] Вернуться к основной статье