Железо коррозия в морской воде

Поскольку примеси в металле играют роль локальных элементов, можно ожидать, что их уменьшение значительно повысит коррозионную стойкость металла. Поэтому, например, алюминий или магний высокой чистоты более устойчивы к коррозии в морской воде или кислотах, чем технические металлы, а специально очищенный цинк менее растворим в соляной кислоте, чем технический. Однако ошибочно полагать, что чистые металлы вообще не подвержены коррозии, как считалось много лет назад, когда была предложена первая электрохимическая теория. Как мы увидим далее, локальные элементы возникают также при изменениях температуры или других параметров среды. Например, на поверхности железа или стали, покрытой пористым слоем ржавчины (оксиды железа), в аэрированной воде отрицательными электродами являются участки поверхности железа в порах оксидного слоя, а положительными — участки ржавчины, открытые для соприкосновения с кислородом. Отрицательные и положительные электродные участки меняются местами и перемещаются по поверхности в ходе коррозионного процесса. [c.22]

Железо корродирует в морской воде со скоростью 2,5 г/(м -сут). Рассчитайте минимальную начальную плотность тока (в А/м ), необходимую для полной катодной защиты принять, что коррозия идет с кислородной деполяризацией. [c.393]

Медная пластина с общей открытой поверхностью 300 см контактирует с железной пластиной, имеющей поверхность в 50 см . Пластины погружены в морскую воду. Какой ток должен протекать через пару металлов, для того, чтобы предотвратить коррозию и железа, и меди (Скорость коррозии в морской воде железа, не соединенного с другими металлами, равна 0,13 мм/год). [c.393]

Сплавы с высоким содержанием меди. К подобным сплавам, находящим применение в морских условиях, относятся бериллиевая бронза, медь с добавками железа и медь, раскисленная фосфором. Введение в медь 2 % Be (бериллиевая бронза) несколько снижает скорость коррозии в морской воде (табл. 39), причем сварные образцы корродируют примерно так же, как и образцы без сварки. [c.102]

В табл. 9 приведены данные по коррозии в морской воде находящихся в контакте с титаном цветных металлов без протектора и в присутствии протектора в виде узкой полоски железа (общей площадью —1 см ). Отношение общей площади металла к площади протектора составляло 16 1. Как следует из таблицы, цветные сплавы в присутствии протектора в неподвижной морской воде [c.37]

Рис. 6.6. Схема коррозии железа, погруженного в морскую воду

При коррозии в морской воде железа и углеродистых сталей первостепенную роль играет растворенный в воде кислород. С одной стороны, кислород является сильным пассиватором. [c.17]

Для предупреждения коррозионных поражений металла в широких зазорах следует применять смазки с различными наполнителями. При использовании в качестве наполнителей порошков цинка, олова, никеля, свинца и малоуглеродистого феррохрома (69,5% Сг, 0,05% С, остальное Fe) коррозионные разрушения нержавеющих сталей в зазорах и щелях обычно заметно уменьшаются. Наилучшим наполнителем оказывается малоуглеродистый феррохром. Применение в качестве наполнителя порошков магния, алюминия, сурьмы, молибдена, вольфрама, меди, кремния, ферросилиция, высокоуглеродистого феррохрома (69,6% Сг, 4,7% С, 1,1% S, остальное Fe), кремнезема, окиси железа, окиси марганца и окиси хрома не предохраняет нержавеющие стали от коррозии в морской воде. На аустенитных сталях в этом случае возникает сильная точечная коррозия. [c.258]

Двухвалентные катионы (магний и кальций) могут замещать ионы железа (II) с образованием феррита магния или феррита кальция (например, в продуктах коррозии в морской воде или в растворах солей кальция и магния) [18, 19]. Именно феррит магния обусловливает взаимную связь слоев ржавчины, однако он не устраняет шелушения отслаивающейся ржавчины. [c.14]

Бензоат натрия 1%) уменьшает коррозию в морской воде и полностью защищает железо в водопроводной воде. Коррозионный потенциал углеродистой стали становится при этом на 700 мв поло-жительнее. На серый чугун это влияние не распространяете , так как остается эффективно действующая локальная пара графит — феррит [250]. Действие образующегося бензоата железа не обнаружено. [c.95]

Покрытия кадмием имеют серебристо-белую окраску и отличаются мягкостью и пластичностью. Твердость кадмиевых покрытий (по Бринеллю) 12—30. Кадмий не растворим в щелочах, за исключением аммиака, и растворяется в минеральных кислотах. Особенно хорошо он защищает железо от коррозии в морской воде п во влажном воздухе, содержащем морские соли. В атмосфере промышленных районов кадмий менее устойчив, чем цинк. При нагревании до 200° С кадмий покрывается пленкой окиси соломенно-желтого цвета, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. [c.560]

Коррозионная стойкость железа в воде без доступа кислорода воздуха объясняется образованием малорастворимого гидрата закиси железа белого цвета. Последний при взаимодействии с кислородом в присутствии воды легко окисляется, образуя бурый гидрат окиси железа, который также, мало растворим в воде. Далее гидрат окиси железа превращается в сложные гидратированные окислы железа — ржавчину. В пресной воде скорость коррозии зависит от содержания кислорода, концентрации водородных ионов более высокая концентрация кислорода и водородных ионов способствует усилению коррозии. В морской воде при полном погружении скорость коррозии достигает 0,127 мм/год при наличии в морской воде различных загрязнений скорость коррозии резко возрастает. [c.110]

Растворы щелочей, а также нейтральные и щелочные растворы солей оказывают очень слабое действие на сплавы N1—Мо—Ре. Сорта А и В стойки против коррозии в растворах неокисляющих солей, сорт С стоек в растворах солей, окисляющих катионом металла (например, соли трехвалентного железа или двухвалентной меди) однако, если растворы кислые, то возможна точечная коррозия. Сорт С хорошо сопротивляется точечной и общей коррозии в морской воде. [c.295]

По своим химическим свойствам кадмий близок к цинку, но не растворяется в щелочах и медленнее реагирует с кислотами. Кадмий более дорогой металл, чем цинк. Хорошо защищает железо от коррозии в морской воде, что и определяет его основную область применения. Толщина слоя кадмия для этой цели колеблется в пределах от 20 до 50 [c.57]

Коррозия и эрозия. С давних пор известно, что металлы способны претерпевать изменения, в результате которых они теряют характерные для них свойства в большинстве случаев металл перестает быть элементом и превращается в химическое соединение. Железо в условиях воздействия влажной атмосферы превращается в ржавчину, представляющую собой коричневатую гидратированную окись. Железо, помещенное в морскую воду, при доступе кислорода, также превращается в ржавчину известно, что такое превращение связано с электрическим током, протекающим через жидкость. При нагревании на воздухе железо покрывается темной окалиной, состоящей обычно из нескольких окисных соединений. В разбавленной серной кислоте железо переходит в раствор, причем этот процесс сопровождается выделением газообразного водорода концентрирование и охлаждение получающегося раствора приводят к выделению кристаллов сернокислого закисного железа. [c.13]

Шахтные воды, действие на никель 241—242 свинец 326 сплавы железа с кремнием 105 сплавы кобальта 298 сплавы меди 189, 230 сплавы никеля 259—260, 277 тантал 384 Швы сварные, коррозия в морской воде 407—408, 443—445 Шлам, содержащий серную кислоту, действие на чугун 99 Шпильки, коррозионное разрушение при трении 623 Шпиндели паровых клапанов, применение хромоникелевой стали 86 Штоки поршневых насосов, применение хромоникелевой стали 85 Щ [c.600]

Скорость коррозии железа, чугуна и стали в морской воде почти целиком определяется катодным торможением. При спокойном состоянии или умеренной скорости движения морской воды катодный процесс контролируется обычно скоростью доставки кислорода к корродирующей поверхности. Отсюда следует сравнительно малое влияние легирующих добавок и состава низколегированных сталей на скорость коррозии в морской воде [c.407]

Железо в почве корродирует о образованием мелких язв, коррозия нержавеющей стали в морской воде характеризуется образованием глубоких питтингов. Многие металлы в быстром потоке жидкости подвергаются локальной коррозии, называемой ударным разрушением, см. [1, рис. 1 на с. 328 и рис. 98 на G. 1107]. [c.27]

Катодная защита. Наилучший эффект достигается при поляризации до значения коррозионного потенциала активного металла в щели. Достижение этого значения потенциала уменьшает коррозию, но не сводит ее к нулю. В морской воде для изготовления жертвенных анодов успешно применяют железо, а также еще менее благородные металлы [45]. [c.316]

Коррозионная стойкость магния зависит от чистоты металла даже в большей степени, чем в случае алюминия. Подвергнутый дистилляции магний корродирует, например, в морской воде со скоростью 0,25 мм/год, что приблизительно вдвое превышает скорость коррозии железа. Однако технический магний корродирует в 100—500 раз быстрее, и процесс сопровождается видимым вы- [c.354]

В продуктах коррозии железа в морской воде находится феррит магния или кальция, образующийся при замещении ионов железа двухвалентными катионами магния и кальция. Образующийся феррит магния связывает отдельные продукты коррозии, но не предотвращает лущение чешуйчатой ржавчины. [c.81]

Однако в морской воде невозможно сохранить в пассивном состоянии углеродистые, легированные конструкционные стали, а также некоторые коррозионностойкие стали из-за присутствия в морской воде значительного количества хлорид- и сульфат-ионов, которые разрушают защитные оксидные пленки и образуют комплексы с ионами железа, активизируя анодный процесс электрохимической коррозии. [c.37]

Скорость коррозии в морской атмосфере в большой степени зависит от количества частиц соли и тумана, оседающих на поверхности металла. Осаждение соли зависит от направления и силы ветра и волн, высоты над уровнем моря, длительности и т. п. Поскольку соли морской воды (хлориды кальция и магния) гигроскопичны, то на поверхности металла может образоваться жидкая пленка. Солнечный свет может ускорять фоточувствительные коррозионные реакции па таких металлах, как железо и медь, а также стимулировать биологическую активность грибов и микроорганизмов. [c.29]

Факторы, от которых зависит характер и скорость коррозионного разрушения металла в морской воде, можно разделить на химические, физические и биологические. Общий перечень этих факторов и их связь с коррозией на примере железа представлены в табл. 3. [c.19]

Частные результаты. Согласно результатам коррозионных испытаний металлических пластин, проводившихся в самых различных местах, средние скорости общей коррозии стали и Других аналогичных материалов на основе железа в морской воде изменяются в пределах от 50 до 130 мкм/год. Например, для пластин из углеродистой стали, испытывавшихся в течение 16 леп- при полном погружении в Тихом океане вблизи Зоны Панамского канала, средняя скорость коррозии за промежуток времени от 2-го до 16-го года экспозиции составила 69 мкм/год (рис. 17). Скорость коррозии сварочного железа, испытывавшегося 8 лет, между 2-м и 8-м годами экспозиции была равна [c.38]

Следовательно, железо, имеющее в морской воде коррозионный потенциал около —0,4 В, непригодно для использования в качестве протектора для катодно защищаемого алюминия, в отличие от цинка, который имеет более подходящий коррозионный потенциал, близкий —0,8 В. Для нержавеющей стали 18-8 критический потенциал в 3 % растворе Na l равен 0,21 В, для никеля — около 0,23 В. Следовательно, контакт этих металлов с имеющими соответствующую площадь электродами из железа или цинка может обеспечить им в морской воде эффективную катодную защиту, предупреждающую питтинговую коррозию. Элементы создаваемых конструкций (например, кораблей и шельфовых нефтедобывающих платформ) иногда специально проектируют таким образом, чтобы можно было успешно использовать гальванические пары такого рода. [c.227]

При одновременном легировании никеля молибденом и хромом получается сплав, стойкий в окислительных средах, благодаря присутствию хрома, и в восстановительных благодаря молибдену. Один из подобных сплавов, содержащий также несколько процентов железа и вольфрама (хастеллой С) устойчив против питтинговой и щелевой коррозии в морской воде (испытания в течение Ю лет) и не тускнеет в морской атмосфере. Однако сплавы такого типа, хотя и обладают повышенной стойкостью к иону С1 , в соляной кислоте корродируют быстрее, чем бесхромистые никелево-молибденовые сплавы. [c.362]

Не известно, был ли знаком сэр Хэмфри Деви с этими соображениями. Известно лишь, что он принял заказ от британского адмиралтейства на разработку способа защиты медной обшивки деревянных судов (введенной в 1761 г.) от коррозии в морской воде. Во время своих многочисленных лабораторных опытов он обнаружил эффект катодной за-щиты меди при помощи цинка или железа [25]. Деви еще в 1812 г. выдвинул гипотезу, что химические в электрические изменения идентичны или по крайней мере зависят от одного и того же свойства вещества. Он считал, что движущие силы химических реакций могут быть уменьшены или увеличены изменением электрического состояния вещества. Различные вещества могут соединяться между собой только в том случае, если они имеют различные (т. е. противоположные) электрические заряды. Если вещество, первоначально положительное, будет искусственно заряжено отрицательно, то силы связи в нем будут нарушены и оно не сможет более вступать ни в какие коррозионные соединения. [c.32]

Очевидно не зная об опытах Деви, служащий на телеграфе К. Фри-шен доложил 4 декабря 1856 г. на заседании Общества архитекторов и инженеров в Ганновере о результатах большой серии испытаний, которые он проводил в течение продолжительного времени, имея главным образом в виду защиту наиболее широко употребляемого материала находящего теперь такие разнообразные применения, являющегося даже важнейшей частью таких крупных и ответственных сооружений как мосты, шлюзы, ворота и т. д. — кованого железа . Фришен для защиты железа от коррозии в морской воде припаивал или привинчивал к нему кусочки цинка. Он пришел к выводу, что в эффективности защиты железа под действием гальванического электричества сомневаться более уже нельзя . Однако потребовалось провести еще многочисленные дли- [c.33]

Сг (нихром) или Инконель 600, значительно упрочняет пассивную пленку, но все же не в такой степени, чтобы предотвратить щелевую п питтипговую коррозию в морской воде. Поэтому сплавы никель—хром и никель—хром—железо можно использовать в условиях погружения только в тех случаях, когда приходится иметь дело с быстрым потоком воды, скорость которого достаточна для поддержания пассивности, или же когда применяется катодная защита. В целом названные сплавы более стойки к местной коррозии, чем никель. При определенных условиях для развития [c.85]

В продуктах коррозии в морской воде, где присутствовали бактерии, восстанавливаюш,ие сернокислые соли, было найдена сернистое железо, причем скорость коррозии укладывалась в обычные пределы. Из этого следует, что действие таких бактерий при испытаниях стали может иметь место в различных местностях. Если бы этих организмов не было, разъедание вероятно заметно замедлялось бы в результате накопления продуктов коррозии. Возможно, что бактерии, которые размножаются под первоначальным слоем продуктов коррозии, берут на себя роль отсутствуюш,его кислорода, вследствие чего коррозия протекает с обычными скоростями. [c.403]

Процессы коррозии в морской воде для большинства металлов (например, железо, сталь, чугун, цинк, кадмий и др.) характерны малым анодным торможением и вследствие этого относительно большой скоростью коррозии По этой причине довольно ограниченными оказываются возможности борьбы с коррозией сплавов на основе железа в морской воде повышением анодного торможения [10]. Даже переход на изготовление изделий из нержавеющих сталей не гарантирует от коррозии эти материалы могут разрушаться в морской воде за счет развития питтииговой коррозии. Повышение стойкости может достигаться только за счет легирования сталей компонентами, повышающими устойчивость пассивной пленки по отношению к хлор-иону, например присадками молибдена. Значительного снижения скорости коррозии оплавов в морской воде можно ожидать только при условии создания новых кон- [c.406]

Высокая концентрация ионов С1 и низкое значение pH поддерживает питтинг в активном состоянии. В то же время высокая плотность растворов, содержащих продукты коррозии, обусловливает их вытекание из питтинга под действием силы тяжести. При контакте этих продуктов с поверхностью сплава пассивность в этих местах нарушается. Это явление объясняет часто наблюдаемую на практике форму питтинга, удлиненную в направлении действия силы тяжести (течения продуктов коррозии). На пластинке нержавеющей стали 18-8 после выдержки в морской воде в течение 1 года была обнаружена узкая бороздка, протянувшаяся на 6,35 см от начальной точки (рис. 18, 5, а). Возникновение коррозионных разрушений такого типа было воспроизведено в лабораторных условиях [43]. По поверхности образца стали 18-8, полностью погруженного в раствор Fe la и немного отклоненного от вертикали, постоянно пропускали слабую струю концентрированного раствора Fe lj. Через несколько часов под струей раствора Fe Ia образовывалась глубокая канавка (рис. 18.5, Ь). На поверхности железа подобная канавка не образуется, так как на нем не возникает активно-пассивный элемент. [c.313]

Потенциал кадмия во многих средах близок потенциалу алюминия, поэтому кадмированные сталью винты, болты, детали и пр. можно применять в непосредственном контакте с алюминием. Считается, что можно с успехом использовать и оловянные покрытия. Цинк имеет несколько отличное значение потенциала, однако его также можно применять в большинстве случаев. В контакте с алюминием цинк является анодом и, следовательно, катодно защищает алюминий против инициации питтинга в нейтральных и слабокислых средах (см. разд. 12.1.6). Однако в щелочах происходит перемена полярности, и цинк ускоряет коррозию алюминия. Магний является анодом по отношению к алюминию, но при контакте этих металлов (например, в морской воде) возникает столь большая разность потенциалов и протекает столь большой ток, что алюминий может оказаться катодно переза-щищенным и вследствие этого будет разрушаться. Алюминий корродирует в меньшей степени, если он легирован магнием. Показано, что алюминий высокой чистоты может находиться в контакте с магнием без вреда для обоих металлов [24], поскольку в отсутствие примесей железа, меди и никеля, действующих как эффективные катоды, гальванический ток в этой паре невелик. [c.351]

Легирование никеля медью несколько повышает стойкость металла в восстановительных средах (например, в неокислительных кислотах). Ввиду повышенной стойкости меди к питтингу, склонность сплавов никель—медь к питтингообразованию в морской воде ниже, чем у никеля, а сами питтинги в большинстве случаев неглубокие. При содержании более 60—70 ат. % Си (62—72 % по массе) сплав теряет характерную для никеля способность пассивироваться и по своему поведению приближается к меди (см. разд. 5.6.1), сохраняя, однако, заметно более высокую стойкость к ударной коррозии. Медно-никелевые сплавы с 10—30 % Ni (купроникель) не подвергаются питтингу в неподвижной морской воде и обладают высокой стойкостью в быстро движущейся морской воде. Такие сплавы, содержаш,ие кроме того от нескольких десятых до 1,75 % Fe, что еще более повышает стойкость к ударной коррозии, нашли применение для труб конденсаторов, работающих на морской воде. Сплав с 70 % Ni (мо-нель) подвержен питтингу в стоячей морской воде, и его лучше всего применять только в быстро движущейся аэрированной морской воде, где он равномерно пассивируется. Питтинг не образуется в условиях, когда обеспечивается катодная защита, например при контакте сплава с более активным металлом, таким как железо. [c.361]

Катионы пассиватора могут образовывать нерастворимую гидроокись на катодных участках корродирующего металла. Если погрузить железную пластину в морскую воду, содержащую Mg b, на катодных участках образуется пленка из Mg (ОН) 2 следовательно, Mg la служит катодным ингибитором коррозии железа в растворе хлорида натрия. Это объясняет то, что морская вода менее коррозионно-активна для железа, чем 3 /о-ный раствор хлорида натрия. [c.50]

В морской воде скорость коррозии во многом зависит от деятельности и взаимодействия морских микроорганизмов. В условиях постоянного воздействия морской воды сталь сначала корродирует с очень большой скоростью, но быстро обрастает микроорганизмами, и в дальнейшем этот слой оказывает защитное действие. Покрытие на металле в виде продуктов коррозии и обрастания становится достаточно толсткм, и диффузия кислорода к поверхности прекращается. Часть этого кислорода поглощают аэробные бактерии. Однако низкая скорость коррозии сохраняется недолго, так как в отсутствие кислорода начинают действовать анаэробные бактерии. Условия для их роста возникают под образовавшейся пленкой, где возникает анаэробная среда. Кроме того, росту анаэробных бактерий способствует присутствие ионов железа, сульфатов и органических веществ. Как только начинают развиваться анаэробные бактерии, коррозия, замедленная защитной пленкой, усиливается и достигает постоянной скорости, уже не зависящей от толщины защитной пленки. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...