Потенциал металлов и сплавов в морской

В приведенном ниже ряду активностей некоторых промышленных материалов и сплавов в морской воде не даны фактические значения потенциала (который зависит от состава морской воды, степени ее насыщения, температуры и скорости), но систематизированы металлы по порядку присущего им коррозионного потенциала в этой среде. Самые благородные металлы (с наиболее положительными потенциалами) находятся в верхней части ряда, а наиболее активные — в нижней. Чем дальше расположены два металла друг от друга в ряду, тем больше гальванический эффект при их контакте. [c.36]

Таблица 6. Ряд металлов и сплавов в порядке повышения их потенциала коррозии ор в морской воде

Заключение о том, какой из двух разнородных металлов, находящихся в контакте, будет анодом, можно сделать непосредственно по потенциалам коррозии этих металлов в данной коррозионной среде. В табл. 6 приведен ряд конструкционных металлов и сплавов, расположенных последовательно по возрастанию их потенциала коррозии в морской воде, причем каждый вышестоящий металл будет анодом по отношению к любому нижестоящему. Однако скорость контактной коррозии анода поры будет определяться поляризационными характеристиками контактирующих металлов, соотношением их площадей и омическим сопротивлением системы. [c.77]

В морской воде нержавеющие стали обычно пассивны и имеют относительно благородный потенциал. Однако раковины, образующиеся при точечной коррозии, активны и в гальваническом отношении отвечают нержавеющей стали, находящейся в активном состоянии. Эти активные участки ускоренно корродируют под влиянием контакта с другими металлами и сплавами, стоящими за ними в ряду, приведенном в табл. 18. [c.444]

Агрессивность морской воды обусловлена содержанием кислорода и наличием в ней хлоридов металлов, препятствующих образованию эффективных защитных пленок. Коррозионные потери сплавов системы Ре— С в морской воде составляют 1—3 г/м -сут в зависимости от температуры, концентрации воды и географического района. Оценку коррозионной стойкости некоторых важнейших металлов и сплавов можно дать согласно значениям их электродного (стационарного) потенциала в морской воде (табл. 10). [c.101]

Титан является термодинамически очень активным металлом. Его равновесный электрохимический потенциал (по отношению к 1 N водородному электроду) равен —1,63 б, т. е. близок к равновесному потенциалу алюминия. Стационарный потенциал титана вследствие большой склонности к образованию защитных пассивных пленок гораздо положительнее и, например, в морской воде при 25° равен около +0,09 в, т е. гораздо более положителен, чем у цинка, кадмия, железа, алюминия и даже чем у меди и медных сплавов в этой среде Только благо- [c.567]

Особо следует остановиться на поведении пассивных металлов и соотношении поверхностей контактирующих металлов. Сплавы, подобно нержавеющим сталям, которые в морской воде могут находиться как в активном, так и в пассивном состоянии, оказывают различное влияние. Будучи в пассивном состоянии, они усиливают коррозию менее благородных металлов, таких как алюминий, сталь и медные сплавы. Если же они находятся в активном состоянии, то претерпевают сами сильную коррозию при контакте с материалами, обладающими более положительным, чем они сами в активном состоянии, потенциалом (медные сплавы, титан, хастеллой и т. д.). В связи с этим наблюдается часто при развитии питтинговой коррозии сильная коррозия нержавеющих сталей при контакте их с более благородными металлами. При контакте нержавеющих сталей с такими неблагородными металлами, как малоуглеродистая сталь, цинк, алюминий, потенциал которых отрицательнее потенциала нержавеющих сталей в активном состоянии, последние электрохимически защищаются. Аналогичным образом можно добиться защиты от общей и точечной коррозии и менее легированных сталей. В частности, сообщается, что крыльчатки из хромистой стали Х13 обнаруживают высокую стойкость в насосах с чугунными корпусами при перекачке морской воды. [c.171]

Протекторная защита состоит в том, что к защищаемой конструкции присоединяют металл или сплав, электродный потенциал которого электроотрицательнее потенциала защищаемой конст- рукции в данной коррозионной среде. В морской воде или грунте материалом протекторов является чистый цинк или сплавы цинка с алюминием. Иногда применяют также сплавы на основе магния. В таком гальваническом макроэлементе протектор служит анодом и в процессе защиты постепенно электрохимически растворяется. Коррозия защищаемой конструкции — катода полностью прекращается или значительно уменьшается. Несмотря на увеличение общего тока элемента, локальный коррозионный ток защищаемой конструкции (ток микропар) после присоединения к ней протектора значительно уменьшается. Эффективность катодной защиты характеризуют величиной защитного эффекта [c.83]

Нержавеющие стали в пассивном состоянии имеют положительный электрохимический потенциал. Поэтому в коррозионной среде, при контакте с нержавеющей сталью, углеродистая сталь, чугун, магниевые и алюминиевые сплавы подвергаются ускоренной коррозии. Это справедливо в тех случаях, когда поверхности нержавеющей стали и более активного металла равны или поверхность нержавеющей стали больше. Если же ее поверхность значительно меньше поверхности активного металла, то такое соединение допустимо. Хорошим примером может служить применение заклепок из стали 18-8 для листов из углеродистой стали, служащих в морской воде при этом ни заклепки из нержавеющей стали не ускоряют коррозии листа, ни лист не ускоряет коррозии заклепок (стр. 395 и 444). [c.54]

Катодное ингибирование (протекторная защита) в нейтральных средах осуществляется в результате использования порошков металлического цинка (цинковой пыли) и магниевых сплавов, в щелочной — порошков металлического свинца. Потенциал цинка в морской воде достигает —0,83 В, а свинца в щелочных средах —0,84 В. Это позволяет применять их в качестве эффективных протекторов по стали и другим металлам, имеющим более положительные электродные потенциалы. Действие этих пигментов, однако, проявляется при высокой степени наполнения, когда достигается контакт между частицами, обеспечивающий хорошую электрическую проводимость пленок. Так, протекторные цинковые покрытия на основе полистирола, фенолоформальдегидных, эпоксидных и других пленкообразователей содержат до 95—96% (масс.) металлического порошка. [c.166]

В работе [228] были определены потенциалы 16 металлов а аэрированной морской воде при температурах от 30 до 200 "С. Как правило, все металлы становились более электроотрицательными по мере повышения температуры. Наиболее активными при 30 С были углеродистая сталь, алюминиевые сплавы и цинк. При 200 С потенциал углеродистой стали смещается к более положительным значениям, а алюминий и цинк по-прежнему остаются наиболее активными. Электрохимический ряд напряжений в аэрированной морской воде при 200 С для исследованных металлов выглядит следующим образом (в порядке убывания потенциала) [c.198]

Для защиты водяных камер, стальных трубных досок и концов трубок конденсаторов, охлаждаемых высокоминерализованной или морской водой (5>8000 мг/л), применяют пластичные антикоррозионные покрытия, служащие также для уплотнения вальцовочных соединений. Применяют также протекторную защиту, которая состоит в том, что в водяные камеры помещают пластины из металла, имеющего более отрицательный электродный потенциал, чем сталь или латунь (например, цинк, магний, алюминий и их сплавы), соединенные с корпусом конденсатора через изолятор или катодную защиту. При такой защите к помещенным в водяных камерах пластинам из чугуна или стали, являющимся анодом, подводится постоянный ток напряжением 15—25 В. В обоих случаях защищаемые детали являются катодом и не разрущаются, а разрушаются аноды—пластины. Однако средняя часть трубок конденсатора, удаленная от пластин, этими способами от коррозии высокоминерализованной водой не защищается. Трубные доски конденсаторов, охлаждаемых морской водой, обычно делают из медных сплавов. [c.191]

На поведение алюминия как амфотерного металла значительное влияние оказывает и pH. В период фотосинтеза pH морской воды равен 9,7 [85]. Поэтому наряду с депассивирующим действием хлор-ионов и щелочность морской воды способствует разрущению защитной пленки на поверхности алюминия. В результате этого установление отрицательных значений потенциала на алюминиевых сплавах в морской воде вполне закономерно. [c.55]

Протекторная зашита стальных и железных конструкций широко используется в морской воде или растворах солей в зоде и мало пригодна в речной воде. Протекторами для железа и стали являются цинк, алюминий и магний, а также сплавы на основе этих металлов, например сплав магния с 6% А1 и 3% 2п, сплак алюминия с 5% 2п и сплав цинка с 5% А1. Из указанных протекторов наиболее эффективным является магниевый сплав, потенциал которого в морской воде мало изменяется и равен—1,2 в. Худшие результаты дают алюминий и его сплавы, так как при этом возникает более высокий потенциал (—0,67 в), который в дальнейшем еше повышается вследствие поляризации через некоторое время такой протектор может вообще прекратить свое действие. Цинк и цинковые сплавы занимают промежуточное положение. На цинковом сплаве в морской воде устанавливается потенциал, равный — 0,78 в, который с течением времени облагораживается и приближается к потенциалу железа, но не так близко, как алюминий. [c.62]

Как ингибитор коррозии применяется сравнительно давно ЫаМОг, в ряде случаев он является очень эффективным замедлителем. Известно, что при добавлении нитрита натрия значительно уменьшается коррозия ряда металлов не только в пресной воде, практически не содержащей солей, но и в растворах хлористого натрия и в морской воде. В литературе описано защитное действие НаНОз по отношению к стали, меди и сплавам олова ( белый металл ). Электродный потенциал стали и сплавов олова в присутствии нитрита натрия заметно изменяется в положительную сторону. Изменение потенциалов этих металлов тем больше, чем выше концентрация ингибитора. Пассивирующее действие ЫаЫОг в процессе коррозии меди слабее, чем в случае коррозии стали и белого металла . [c.135]

Следует избегать прямого контакта между деталями из магниевых сплавов и деталями из металлов с более высоки.м, чем у магния, электрохи.мическнм потенциало.м (сталь, сплавы Си и N1). Такие детали нужно цинковать, или кадмировать. Для защиты изделий, работающих во влажной атмосфере (особенно в атмосфере морского воздуха), рекомендуется применять цинковые или кад.миевые протекторы. [c.184]

При 368-суточных испытаниях различных промышленных сплавов алюминия в морской воде возле Ки-Уэст во Флориде их коррозионное поведение (наличие или отсутствие питтинга) зависело от присущего им коррозионного потенциала [7]. На сплавах с потенциалами от —0,4 до —0,6 В (большинство из них содержало легирующую добавку меди) образовались питтинги со средней глубиной 0,15—0,99 мм. На сплавах с более отрицательными значениями потенциала (от —0,7 до —1,0 В) питтинг практически не образовывался. Причина такого поведения сплавов становится понятной, если сопоставить указанные области коррозионных потенциалов со значением критического потенциала питтинго-образования в 3 % растворе Na l, которое составляет —0,45 В (см. разд. 5.5.2). Контакт образцов сплавов, склонных к питтингу, с пластинами активного алюминиевого сплава (см. разд. 12.1.2), который обеспечивал поляризацию металлов примерно до —0,85 В в основном успешно предотвращал образование питтинга в течение всего периода испытаний. Результаты этих испытаний в реальных условиях подтверждают предположение, что в отсутствие щелей алюминий и его сплавы при потенциалах ниже критического значения не подвергаются питтинговой коррозии. [c.343]

Катодные металлы. На практике благородные металлы ведут себя в соответствии со своим положением в ряду ЭДС. Однако, как видно из ряда активностей, коррозионный потенциал меди — благородного металла ( сц2 +/си = 0,34 В) в морской воде более отрицателен, чем у высоконикелевых сплавов (например, хастелоя) и нержавеющих сталей при условии, что эти сплавы находятся в пассивном состоянии. В то же время потенциал нержавеющей стали в активном состоянии подобен потенциалу низколегированной стали. Это означает, что нержавеющая сталь, содержащая 18% Сг и 8 /о Ni, в пассивном состоянии вызывает коррозию меди и медных сплавов, а в активном состоянии может сама подвергаться коррозии. [c.39]

Если металл в щели находится в активном состоянии и коррозия протекает в области кислородной деполяризации, то уменьшение концентрации окислителя приведет к понижению скорости коррозии. При определении кислорода в щели было установлено, что падение его концентрации зависит от конфигурации, времени и природы соприкасающихся металлов [54]. Средняя концентрация кислорода снилсается в начале опыта быстро, а затем медленнее и тем сильнее, чем уже щель (рис. 22). Сдвиг потенциала сплава при понижении концентрации кислорода в щели в отрицательную сторону приводит к увеличению скорости растворения только в случае активации пассивного состояния. Например, как показало снятие кривых для титана (рис. 23), в растворах Na l при pH=0,95, даже при отрицательных потенциалах, титан находится в пассивном состоянии. Петля активного растворения, свидетельствующая о возможности активации металла, обнаруживается только при значении pH=0,5 и ниже [56]. Аналогичные данные были получены для нержавеющих сталей в морской воде [54]. Было показано, что при уменьшении концентрации кислорода в зазоре (до 0,07 мг/л) происходит сильное смещение потенциала стали 12X13 в отрицательную сторону (до —0,45 В), а скорость коррозии стали изменяется мало 0,044 и 0,088 мг/(см2-сут) соответственно. При уменьшении pH раствора до 2,3 и ниже (подкисление добавкой H I) наблюдается сильное увеличение скорости коррозии— до 35 мг/(см2-сут) при pH =1,6. [c.84]

В морской воде стационарные потенциалы металлов увеличиваются в ряду М - 2п->-А1->Сс1-)-Ре- РЬ- 5п-)-->Ni- u Ti-) Ag. Поэтому каждый последующий металл при контактировании с предыдущим усиливает его коррозию. Чем больше удалены металлы друг от друга в указанном ряду, тем больше при одинаковых поляризационных характеристиках контактная коррозия. Так, например, стационарный потенциал дуралюмина (сплав системы А1—Си) в морской воде более отрицательный, чем у меди, никеля, стали 12X17 (Х17), олова, свинца, железа, но более положительный, чем у кадмия, алюминия и цинка. В соответствии с этим контактная коррозия дуралюмина в морской воде усиливается при контакте с медью, никелем, нержавеющей сталью, железом, оловом и свинцом. При контакте с кадмием, алюминием и цинком коррозия дуралюмина уменьшается. [c.106]

Железо и его сплавы. Стандартный потенциал железа —0,44 в. Однако стационарный потенциал его изменяется от —0,03 до + 1,0 в в зависимости от соотношения в электролите концентрации окислителя, пассиватора (кислорода и др.) и активатора (хлор-ионов и др.). В атмосфере кислорода железо полностью пассивируется. В воде наблюдается большая склонность к образованию коррозионных пар вследствие дифференциальной аэрации. В кислых средах продукты коррозии железа растворимы в отличие от нейтральных или щелочных растворов, в которых на поверхности металла образуется ржавчина по схеме Fe Fe2+ + 2е, + 20Н-->Ре(ОН)г и далее 4Fe(OH)2 + + О2 + 2Н2О 4Ре(ОН)з. Состав ржавчины имеет общую формулу пРе(ОН)з + тРе(0Н)2 + 9Н2О. Перенапряжение на железе водорода, а также кислорода мало и потому металл нестоек в подкисленных природных водах, а также в морской воде при сильном ее движении (при подводе кислорода). Железо стойко в концентрированной серной кислоте (допускается перевозка 80—96% серной кислоты в железных цистернах), концентрированных азотной и плавиковой кислотах, в разбавленных растворах щелочей, в растворах аммиака. Разрушается в соляной кислоте, минеральных кислотах, концентрированных щелоч- [c.51]

Титан по уд. весу (4,5) занимает промежуточное место между сталью и легкими сплавами. Сплавы титана более прочные, чем стали. Активно взаимодействует с кислородом, водородом, азотом и приобретает хрупкость при температуре выше 600° С (например, после сварки). Стандартный потенциал титана V = —1,63 в, но из-за склонности к образованию защитных пленок на своей поверхности стационарный потенциал, например в морской воде, смещается до значения -1-0,09 в. Очень высока стойкость титана и его сплавов в нейтральных или слабокислых растворах хлоридов, а также в растворах окислителей, содержащих хлор-ионы. Достаточно стоек в НЫОз до 65%-ной концентрации при температурах до 100° С, в смеси 40% Н2504 + + 60% НЫОз при 35° С. В концентрированной НМОз при повышенных температурах скорость растворения титана выше, чем алюминия или нержавеющей стали. В разбавленных (до 20%) щелочных растворах не разрушается. Стоек против коррозионного растрескивания. Очень стоек в морской воде и морской атмосфере. Титан — жаропрочный металл. Ряд сплавов на основе титана имеет более высокие механические свойства, чем сам титан. [c.60]

В табл. 31 приведен гальванпческии ряд металлов, распп.и -женных по возрастающе величине стационарного электродного потенциала в морской воде, текущей со скоростью 649 м/мин. Как видно из таблицы, разность электродных потенциалов между титаном и углеродистой сталью, алюминием, сплавами на медной основе довольно велика, поэтому контактная коррозия между ними может быть значительной. Разность потенциалов между титаном и другими устойчивыми в морской воде металлами очень незначительна, что предопределяет малую вероятность контактной коррозии. между этими металлами. Эти выводы подтверждаются данными диаграммы (фиг. 29), где приведены результаты испытаний титана в контакте с другими металлами, применяемыми в морских конденсаторах. В морской воде [c.61]

Если металл (сплав) находится в активном состоянии, СОСТОЯНИЙ пробоя или перепассивации, то снизить скорость коррозии можно смещением его потенциала в область более отрицательных (меньших) потенциалов. С этой цепью применяется метод катодной защиты [41, 42] или протекторная защита. Методы катодной и протекторной защиты, в частности, эффективно применяются при защиге морских соорулсений. [c.47]

У меди, вследствие слабой склонности к пассивации, повышение аэрации раствора за счет увеличения скорости его движения не вызывает сдвига потенциала в положительную сторону, как у легко пассивирующихся металлов, например сталей. Наоборот, при этом на меди наблюдается смещение потенциала в отрицательную сторону за счет снижения концентрации собственных ионов в приэлектрод-ном слое. Поэтому участки на поверхности меди, где скорость движения аэрируемого раствора больше, делаются анодами, в то время как в застойной зоне — катодами. Таким образом вследствие неравномерной аэрации распределение катодных и анодных участков по сравнению с железом или сталями, как правило, будет обратным. Наблюдаемое повышение скорости коррозии меди и медных сплавов при ускорении движения аэрированного раствора (например, морской воды) определяется двумя факторами [c.281]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...