Потенциал нержавеющих сталей в морской воде

Для коррозионного поведения нержавеющих сталей в морской воде характерна склонность к питтинговой коррозии, начало которой определяет значение потенциала питтингообразования. Потенциалы питтингообразования для различных нержавеющих сталей в растворе хлорида натрия приведены в табл. 2.3. [c.27]

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]

В этой таблице пассивное состояние нержавеющей стали обычно относится к установлению электродного потенциала на данном металле в условиях быстрого движения хорошо аэрируемой морской воды. Наоборот, активное состояние относится к устано-влению потенциала нержавеющей стали в слабо аэрируемой, застойной морской воде. [c.415]

При эксплуатации в морской воде нержавеющие стали обычно имеют потенциал +200 мВ по НКЭ. При увеличении потенциала понижается критическая температура питтингообразования при определенной концентрации хлоридов и постоянном потенциале и, следовательно, повышается опасность питтинговой коррозии. [c.22]

Рис. III. 6. Изменение потенциала нержавеющих сталей во времени в морской воде (толщина пленки 100 мкм)

Зависимость потенциал — время широко используется для изучения процессов образования и разрушения пленки путем понижения н увеличения потенциала коррозии. Мэй [76] изучил коррозию латуни (70/30) и алюминиевой латуни в морской воде и показал, что нанесение на поверхность царапины приводит к внезапному падению потенциала к более отрицательным значениям с последующим быстрым ростом благодаря восстановлению пленки и, наоборот, питтинговая коррозия нержавеющей стали в химических аппаратах может быть обнаружена по внезапному уменьшению потенциала [77]. [c.556]

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]

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]

Ошибочность предсказаний, полученных вышеуказанным методом, показана на одном примере Годдардом. Потенциал нержавеющей стали, измеренный в морской воде, примерно равен потенциалу меди в тех же условиях если бы аргументы, приведенные выше, были правильными, то гальванический элемент алюминий,—нержавеющая сталь должен был бы дать примерно такую же электродвижущую силу, как и элемент алюминий — медь. Однако контакт алюминия с нержавеющей сталью вызывает лишь слабое увеличение коррозии алюминия, за исключением некоторых специфических условий, тогда как контакт алюминия с медью обычно приводит к катастрофическим результатам [3]. [c.180]

Была установлена не только высокая общая стойкость титана к коррозии в спокойной и движущейся морской воде, но также коррозионной кавитации и усталости, а также к коррозии под напряжением, устойчивость в отношении коррозии в щелях и к питтингообразованию Вследствие положительного стационарного потенциала титан не склонен к коррозии в контакте, но сам несколько увеличивает коррозию других металлов (даже меди), находящихся с ним в контакте. По своему контактному действию он аналогичен нержавеющей стали в пассивном состоянии, т. е. представляет собой не очень активно действующий катод. [c.570]

Катодная защита поляризацией до потенциала ниже критического потенциала питтингообразования. Для этого можно применять приложенный извне ток, а также в хорошо проводящих средах (например, морской воде) — защиту цинковыми, железными или алюминиевыми протекторами [44]. Аустенитные нержавеющие стали, применяемые для сварки малоуглеродистой листовой стали, а также гребные винты из стали 18-8, установленные на судах из черной стали, не подвергаются питтингу. [c.315]

Потенциал питтингообразования Епо является важной характеристикой коррозионной стойкости нержавеющих сталей. Чем выше потенциал питтингообразования, тем менее подвержена сталь этому типу коррозии. Потенциал питтингообразования принят за критерий для одной из классификаций нержавеющих сталей по их стойкости к морской коррозии. Для возможности сравнения коррозионной стойкости потенциалы сталей определяются в деаэрированной морской воде, не содержащей окислителей. [c.21]

Пассивное состояние нержавеющей стали обычно соответствует установлению электродного потенциала данного металла в условиях быстрого движения аэрируемой морской воды активное состояние металла — в слабо аэрируемой, застойной зоне морской воды. [c.78]

Вследствие сезонных изменений морская вода обладает различной коррозионной агрессивностью. Это проявляется в том, что иногда разрушение пассивной пленки на нержавеющей стали происходило при концентрациях кислорода выше 0,07—0,1 мг/л. Особенно заметно это явление сказывалось на титане (рис. 7). Однако во всех случаях — как на нержавеющей стали, так и на титане — после разрушения пассивной пленки сдвиг потенциала в положительную сторону начинался при 0,07 мг/л. [c.76]

В этой таблице пассивное состояние нержавеющей стали обычно соответствует установлению электродного потенциала данного металла в условиях быстрого движения хорошо аэрируемой морской воды наоборот, активное состояние соответствует установлению потенциала данного металла в слабо аэрируемой, застойной зоне морской воды [c.50]

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]

Вместе с тем в случае подземных и гидротехнических сооружений и судов анодная защита пока не может конкурировать с катодной. Например, в работе [8] показано, что при анодной защите сплавов АМг и АМЦ и нержавеющей стали в морской воде кратность защиты составляет около 10 (необходимая плотность тока 2-10" aJ M ), но потенциал для получения достаточной эффективности защиты необходимо поддерживать вблизи потенциала пробоя пассивного слоя, что неудобно с практической точки зрения. [c.85]

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]

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]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции + + 2ё Ti составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует TiOj. Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Ti , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Даже для высоколегированных нержавеющих сталей пассивное состояние в морской воде неустойчиво, и они склонны к питтингообразова-нию. Поэтому важная характеристика коррозионной стойкости металлов в морской воде — потенциал питтингообразования. В морской воде смещение потенциала питтингообразования в отрицательную область происходит при увеличении концентрации ионов хлора, повышении температуры и pH. [c.14]

В качестве материалов для анодов можно использовать также нержавеющие стали, тантал, покрытый родием (гальванически), титан, медные сплавы. Эффективно использование сплава А1-1п. В морской воде алюминий и некоторые сплавы алю-м йния имеют потенциал —700- —600 мВ — меньший, чем можно было ожидать, вследствие образования на поверхности оксидной пленки. [c.95]

Титан по значению стационарного потенциала близок к таким металлам, как серебро, нержавеющая сталь и монель-металл. Стационарный потенциал титана в морской воде равен 0,15 в по отнощеник> 142 [c.142]

В качестве материалов для инертных анодов употребляется платина и нержавеющая сталь, на которых происходит анодное выделение кислорода. Используются также угольные аноды, в том числе графит и агломераты из углеродистых материалов, однако они имеют тенденцию расходоваться в процессе химического образования СОг- Платина употребляетсй в морской воде в виде весьма тонкого электроосажденного слоя на титане. При приложении анодного Тока извне титан разрушался бы коррозией, однако наличие платины смещает его потенциал в область пассивного состояния (см. разд. 2.8). В результате полуиается достаточно стойкий анод с большой платиновой поверхностью.. [c.131]

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]

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]

Контакт со сталью, хотя и менее опасен, чем контакт с медью или свинцом, также может ускорять коррозию алюминия. Вместе с гем в некоторых естественных водных средах и в ряде других случаев алюминий может быть защищен за счет черных Leтaллoв, Нержавеющие стали способны усиливать разрушение алюминия, особенно в морской воде и в морской атмосфере, в то ите время высокое электрическое сопротивление поверхностных окис-ных пленок обоих материалов заметно ослабляет контактные явления в менее агрессивных средах. Титан ведет себя в это.м отношении аналогично стали. Сплавы алюминий—цинк, используемые в качестве расходуемых анодов для защиты стальных конструкций, содержат также небольшие добавки олова, индия или ртути, улучшающие характеристики растворения и смещающие потенциал к более отрицательным значениям. [c.83]

Титан-—металл с относительно высокой температурой плавления (1668 °С) и плотностью 4,5 г/сж . Обладает высокой удельной прочностью. По своему положению в ряду напряжений относится к активным металлам. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах и разбавленных кислотах и щелочах. Его электрохимический потенциал в морской воде близок к благородному потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал лежит в относительно активной области [1], что указывает на стойкую пассивность, которая нарушается только в крепких кислотах или щелочах и сопровождается значительной коррозией. [c.297]

Аноды из сплава свинца были применены для защиты корабля (см. стр. 277). Титановые аноды считаются особенно подходящими дл-я морских условий. В морской воде чистые титановые аноды быстро разрушаются, но если к титану приварить небольшие куски платиновой проволоки или же осадить на поверхность титана пористую тонкую пленку платины (толщиной порядка 0,125[г), то такой анод, как это было найдено Коттоном, обладает высокой устойчивостью к растворению платина здесь служит для поддержания потенциала комбинированного анода на уровне, обеспечивающем сохранение анода в пассивном состоянии. Такое открытие является аналогичным тому, которое Томашов использовал для защиты нержавеющей стали с помощью тонкого слоя платины от коррозии в кислоте, практически возможной без платины этот принцип по сути был использован в потенциостатических исследованиях Эделеану (стр. 310). [c.265]

Особым случаем является катодная защита нержавеющей стали, при которой защитный потенциал находится внутри облааи пассивности этой стали (см. 8.2). Можно, например, предотвращать питтинговую и щелевую коррозию нержавеющей стали марки A1S1304 в природной морской воде с помощью катодной защиты, поддерживая потенциал немного ниже —0,35 В по насыщенному каломельному электроду. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...