ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозионное поведение металлов в различных средах из "Защита металлов от коррозии " Контактная коррозия представляет электрохимическую коррозию металлов, находящихся в контакте между собой и имеющих разные электродные потенциалы. Коррозия металла в контакте с более электроотрицательным металлом может быть замедлена и, наоборот, коррозия металла в контакте с более электроположительным металлом может быть ускорена. Контакт двух разнородных металлов является причиной местного коррозионного разрушения конструкций, детали которых часто изготовляют из разных металлов. [c.51] Замедление скорости коррозии металлов при их контакте с более электроотрицательным металлом-протектором используют в технике для защиты металлических конструкций от коррозии в морской воде, почве или в других нейтральных коррозионных средах. [c.51] Характеристика коррозионного поведения металлов и спла-ВОВ является относительной, действительной лишь для конкретных определенных условий. [c.51] НЫХ растворах и в расплавленной щелочи. В зависимости от характера коррозионной среды, на коррозионную стойкость стали влияют компоненты, входящие в состав стали (углерод, крем ний, сера, фосфор и др.). [c.52] Из коррозионно стойких сплавов на основе железа широко применяются хромистые стали нелегированные, а также легированные кремнием и алюминием, хромоникелевые стали, белые и серые чугуны. Сплавы железо — хром в зависимости от содержания хрома устойчивы в нейтральных и окислительных средах, а также при повышенной температуре против газовой коррозии. [c.52] Хром сообщает сплаву способность самопроизвольно пассивироваться. Он находится в твердом растворе с железом, и чем больше хрома, тем легче наступает пассивность сплава (решающее значение имеет то количество хрома в сплаве, которое находится в твердом растворе, за вычетом хрома, связанного в карбиды). [c.52] Все окислители, анодная поляризация, понижение температуры повышают стойкость этих сплавов. Противоположное влияние оказывают депассиваторы Н+, ионы хлора, а также катодная поляризация. Наблюдается ряд скачков повышения химической стойкости при увеличении содержания хрома в сплаве. Коррозионная стойкость возрастает также при закалке хромистых сталей с повышенным содержанием углерода. Стали, содержащие 4—6% Сг и 0,15—0,25% С, обладают повышенной стойкостью против коррозии по сравнению с углеродистыми и идут на изготовление аппаратуры в котлотурбостроении, работающей при повышенных температурах. Добавка 0,5% Мо повышает сопротивление ползучести, а присадки титана и ниобия уменьшают хрупкость сварных швов вследствие связывания углерода в устойчивые карбиды. [c.52] Стали с 12—14% Сг относятся к категории нержавеющих кислотостойких, особенно после закалки, а при содержании 17—18% Сг устойчивы также в условиях высокотемпературной газовой среды. Добавка титана или ниобия предупреждает межкристаллитную коррозию сварных швов. Стали, содержащие 25—30% Сг, с 0,1—0,25% С наиболее стойки против кислотной коррозии и в условиях повышенных температур, однако при 800—850° С склонны к сильному росту зерна, к повышению хрупкости, не устраняемой термообработкой. Они обладают сравнительно малой окалиностойкостью. При повышенных температурах в концентрированных щелочах неустойчивы. [c.52] Для повышения окалиностойкости и жаропрочности, главным образом в окислительных атмосферах, хромистые стали легируют кремнием или алюминием. Эти сплавы обладают большой химической стойкостью также в окислительных средах. [c.52] Хромоникелевые аустенитные стали по сравнению с хромистыми обладают рядом преимуществ, например хорошей свариваемостью, меньшей склонностью к охрупчиванию при повышенных температурах. Однако и хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии, что особенно опасно для сварных конструкций. Этот вид коррозии обнаруживается после нагрева и выдержки при 400—800° С. Сталь с 17—20% Сг и 8— 11% N1 обладает высокой стойкостью в окислительных средах. Легирование этой стали молибденом, медью, палладием повышает стойкость ее в серной кислоте. Сталь устойчива в растворах щелочей и в органических кислотах при невысокой температуре. Легирование титаном, ниобием, танталом — катоднообразующими элементами устраняет склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это же достигается закалкой стали (при 1100—1200° С). В морской воде, почве и в слабокислых растворах при содержании в них ионов хлора у хромоникелевых сталей часто наблюдается точечная коррозия, распространяющаяся в глубину металла. Легирование молибденом препятствует развитию точечной коррозии, особенно в средах, содержа щих хлориды сталь становится более стойкой и в ряде других сред (органические кислоты, соляная и серная кислоты). Легирование одновременно медью (2%) и молибденом (2%) значительно повышает стойкость в серной кислоте при всех концентрациях и повышенных температурах, что особенно важно для химической промышленности. [c.53] Сплавы железа с кремнием (11—18% 51)—высоко корро-зионностойкие, применяются в качестве кислотоупорного материала. Эти сплавы стойки в окислительных и неокислительных кислотах в серной, азотной, уксусной, фосфорной, однако в соляной кислоте они заметно разрушаются, особенно при повышенной температуре. [c.53] Неустойчивы также в плавиковой кислоте и щелочах, разрушающих на поверхности сплава защитную пленку, в состав которой входит двуокись кремния. Сплавы литейные, твердые, мало пластичные и хрупкие. [c.53] Белые высокохромистые чугуны (25—36% Сг, 0,5—2% С, 0,5—2,5% 51) коррозионностойкие в окислительных средах, в том числе в холодной и горячей азотной кислоте, в концентрированной серной кислоте, фосфорной кислоте, в морской воде и рудничных водах, а также в атмосфере. [c.53] Серые хромоникелевые чугуны (18% Сг, 9% N1, 1,3—1,8% С. [c.54] Медь и медные сплавы. Медь — слабо пассивирующийся металл. Достаточно стойка в неокислительных средах (серной, соляной, уксусной кислотах, а также в воде, в растворах нейтральных солей). Содержание в них окислителей, в частности кислорода (продувание через раствор воздуха), снижает стойкость меди. В азотной кислоте медь совсем не стойка. Она стойка в щелочных растворах и ряде органических соединений. Легко реагирует с серой и ее соединениями. Участки поверхности меди, легко омываемые жидкостью, становятся анодными. Медь сильно корродирует в растворах комплексообразователей, особенно при доступе окислителей — катодных деполяризаторов. В атмосфере возникает защитная пленка основных углекислых солей меди типа малахита СиСОз Си(ОНг). [c.54] Медь со многими металлами дает твердые растворы. Коррозионные свойства меди передаются и сплавам, но они отличаются более высокой коррозионной стойкостью. Это бронзы оло-вянистые (8—10% 5п), алюминиевые (9—10% А1), кремнистые (до 15% 51). Из этих сплавов изготовляют насосы для перекачки разбавленных кислот. [c.54] Потенциал латуни—сплава меди с цинком — несколько отрицательнее меди и зависит от состава сплава, а-латуни (до 39% 2п) имеют более высокий потенциал, чем а + Р-латуни (39—46,7% 2п). Стойкость латуни в большинстве коррозионных сред такая же в основном, как у меди. В кислотах а-латунь устойчивее двухфазной. [c.54] Химическая стойкость меди и цинка различна и в случае-местной концентрации атомов цинка, например по границам зерен, становится возможным развитие коррозионного растрескивания с потерей механических свойств сплава. Для борьбы с таким разрушением проводят снятие внутренних напряжений отжигом при 250—300° С, цинкование латуни, легирование-сплава оловом, никелем или фосфором и т. д. [c.55] Никель и его сплавы. Никель электроположительнее железа (V = —0,25 в). Заметно склонен к переходу в пассивное состояние. В сильно окислительных средах никель, а также era сплавы с хромом пассивируются и становятся стойкими. Никель стоек в щелочах всех концентраций и температур, в морской воде, природных водах и в ряде органических веществ, что особенно важно для пищевой промышленности. Устойчив в атмосфере в атмосфере, загрязненной сернистым газом, сильно-корродирует. [c.55] Никель с медью (30% Си, 3—4% Fe + Мп) образует сплав повышенной стойкости в неокислительных кислотах (фосфорная, серная, соляная, органические кислоты). Еще более высокой стойкостью в этих средах обладают сплавы никеля с молибденом (16—22%), содержащие также железо (4—20%). Эти сплавы стойки даже в концентрированной горячей соляной кислоте. При введении в такой сплав 15—17% Сг он приобретает стойкость в кипящей азотной кислоте концентрации до 70%. Такие сплавы применяют в химическом машиностроении. Как жаропрочные и стойкие материалы широкое применение нашли сплавы никеля с хромом (нихромы), в которые иногда вводят железО (ферронихромы). [c.55] Вернуться к основной статье