Магний и его сплавы, протектор

Широко применяют литейные магниевые сплавы (главным образом, типа МЛ—4) в качестве протекторов для защиты железных конструкций в почвенных и морских условиях. Высокий отрицательный потенциал магния сообщает протекторам из магниевых сплавов наибольшую электрохимическую эффективность по сравнению с протекторами из сплавов на основе цинка или алюминия, а небольшой эквивалентный вес магния делает протекторы из магние- [c.274]

Широкое применение находят литейные магниевые сплавы (главным образом типа МЛ-4, а также МЛ-5) в качестве протекторов для защиты стальных конструкций в почвенных и морских условиях. Сильно отрицательный потенциал магния сообщает протекторам из магниевых сплавов большую электрохимическую эффективность по сравнению с протекторами на основе сплавов цинка или алюминия, а небольшой электрохимический эквивалент магния делает протекторы из магниевых сплавов, несмотря на их заметно повышенную по сравнению с цинком скорость саморастворения, наиболее экономичными, т. е. позволяет получить максимальное количество электричества на 1 кг растворенного материала протектора. Уже многие тысячи протекторов из магниевых сплавов защищают каши магистральные трубопроводы от почвенной коррозии. [c.554]

ЖЕРТВЕННЫЕ АНОДЫ. Если вспомогательный анод изготовлен из металла более активного (в соответствии с электрохимическим рядом напряжений), чем защищаемый, то в гальваническом элементе протекает ток — от электрода к защищаемому объекту. Источник приложенного тока (выпрямитель) можно не использовать, а электрод в этом случае называют протектором (рис. 12.2). В качестве протекторов для катодной защиты используют сплавы на основе магния или алюминия, реже — цинка. Протекторы, по существу, служат портативными источниками электроэнергии. Они особенно полезны, когда имеются трудности с подачей электроэнергии или когда сооружать специальную линию электропередачи нецелесообразно или неэкономично. Разность потенциалов разомкнутой цепи магния и стали составляет примерно 1 В (в морской воде магний имеет Е = —1,3 В), так что одним анодом может быть защищен только ограниченный участок трубопровода, особенно в грунтах с высоким удельным сопротивлением. Столь небольшая разность потенциалов иногда [c.218]

В большинстве случаев нужно защищать углеродистую или низколегированную сталь. Обычный для них защитный потенциал может быть достигнут в реальных практических условиях с применением протекторов из цинка, алюминия и магния. Для материалов с более положительными защитными потенциалами, например для высоколегированных сталей, сплавов меди, никеля или олова, можно применять также и протекторы из железа или активированного свинца (см. раздел 2.4). В настоящем разделе после краткого обзора мягкого железа как материала для протекторов рассматриваются только три вышеназванных металла и их сплавы. [c.175]

Различные алюминиевые сплавы ведут себя в протекторах совершенно по-разному. Потенциалы колеблются приблизительно в пределах от 0,75 до = В значения составляют от 0,95 для эффективных сплавов со ртутью до 0,7—0,8 для сплавов с кадмием, индием и оловом. Особо важное значение для алюминиевых протекторов имеют три типа сплавов. Все они содержат несколько процентов цинка. Кроме того, в качестве активаторов в них добавляют индий, ртуть, олово или кадмий. Алюминиевые протекторы со ртутью обеспечивают высокий выход по току. Поляризуемость у них мала. Стационарные потенциалы у них почти такие же, как и у цинковых протекторов, или еще более отрицательны (максимально на 0,15 В). Кроме того, имеются сплавы с несколькими процентами магния, стационарные потенциалы которых заметно более отрицательны (до —1,5 В по медносульфатному электроду сравнения). Однако они легко поляризуются и имеют значительно худший выход по току. [c.183]

Для внутренней защиты резервуаров с питьевой водой можно применять только такие аноды (протекторы), анодные продукты реакции которых в воде по своему виду и концентрации не представляют опасности в гигиеническом отношении, По этой причине здесь не могут быть применены протекторы или аноды с наложением тока от внешнего источника, содержащие токсичные элементы, например алюминиевые протекторы, активированные ртутью, или протекторы из сплава свинца с серебром (см. разделы 7 и 8). В качестве протекторов для резервуаров с питьевой водой практически можно применять только магний и алюминий, поскольку продукты их реакции не вредны для здоровья, а ионы магния и без того содержатся в природной питьевой воде. [c.412]

Слово протектор латинского происхождения, в переводе обозначает покровитель, защитник . Протекторным называют способ защиты, заключающийся в том, что к стальному изделию, которое надо защитить, присоединяют (так, чтобы между ними был электрический контакт) кусок более активного металла (цинка, магния, марганца, их сплавов). При таком контакте часть электронов с более активного металла (повышенная активность металла и обусловлена тем, что в нем большая, чем в менее активном, концентрация свободных электронов) переходит на менее активный и заряжает его отрицательно. А отрицательно заряженный металл корродирует значительно медленнее, чем нейтральный или тем более положительно заряженный. [c.71]

Для изготовления протекторов применяются главным образом магний, алюминий, цинк (табл. 73). На основе этих металлов готовят магниевые, алюминиевые и цинковые сплавы. В качестве активатора для магниевых и цинковых протекторов широко используется смесь сернокислых солей магния или натрия с сернокислым кальцием и глиной. Состав активаторов дан в табл. 74. [c.141]

Изготовленные из сплава магния Мг 95-1 пи протяженные протекторы, отличающиеся малой массой на единицу поверхности, резко расширяют область применения протекторов, которая раньше ограничивалась удельным сопротивлением грунта до 50 Ом м. Протяженные протекторы типа ПМП 35 х 10, ПМП 20 х 10 представляют собой полосу, намотанную на барабан. Протяженные протекторы, сматываемые с барабана, можно укладывать в одну траншею вместе с трубопроводом или на некотором расстоянии от него [16]. [c.82]

Кроме нелегированного магния с максимально допустимыми примесями, составляющими сотые доли процента, протекторы изготавливают из магниевого сплава с 6% алюминия и 3% [c.134]

В качестве материалов протекторов используют сплавы магния-с алюминием, цинком и марганцем алюминия с цинком, магнием, марганцем цинка с алюминием. Основная цель легирования — получение устойчивых электрохимических характеристик, высокой токо-отдачи и технологичности при изготовлении и установке протекторов. Важное значение имеет отсутствие вредных примесей, вызывающих пассивацию или повыщенное саморастворение протектора. Состав и свойства протекторных сплавов регламентированы нормативной документацией, так же как размеры протекторов, правила их установки для конкретных изделий. [c.143]

Протекторы из сплава AI—(Zn—Sn при надлежащем контроле состава и термообработки также способны отдавать большой ток, при стабильном потенциале. Алюминиевые протекторы можно применять во многих случаях, когда использование анодов из магния затруднено. [c.173]

Магний. С появлением протекторов из высокочистого цинка и в последнее время из тройных алюминиевых сплавов магниевые протекторы стали значительно реже применяться для защиты конструкций в морской воде. Однако в некоторых специальных случаях они используются по-прежнему. Наиболее предпочтительным является сплав Mg—6А1—Э2п, в котором должно быть менее 0,003% Fe и Ni и менее 0,10 % Си. Более высокое по сравнению с другими типами анодов значение потенциала и меньшая плотность делают магниевые протекторы в некоторых случаях более предпочтительными даже при 50 %-ном коэффициенте полезного использования сплава. Например, разработан 90-кг протектор, способный поддерживать силу тока [c.174]

Необходимо отметить, что скорость растворения протектора при циклическом деформировании образцов примерно в 10 раз выше, чем в том случае, если к детали не приложены нагрузки [20]. В качестве материала протектора можно использовать любой металл, который имеет электродный потенциал более отрицательный, чем защищаемая деталь, однако чаще всего для углеродистых сталей применяют цинк, магний, алюминий или их сплавы. [c.197]

ЛИЙ в качестве протекторов применяют сплавы цинка или магния. Например, подводные части судов (киль и винты) защищают цинковым протектором. [c.176]

Магний имеет плотность, равную 1,74. ПДК в воде — 40,0 мг/л. Как конструкционный материал магний и его сплавы используются в авиастроении и при изготовлении протекторов. [c.203]

Наиболее эффективными для обеспечения противокоррозионной защиты протекторами-анодами оказались протекторы, изготовленные из сплавов 2п-А1-С(1 2n-Hg 2n Hg-Al. Успешно используются также протекторы из алюминия, магния и их сплавов, например сплавы А1-8п (0,5%) и Ag-2n, однако протекторы из цинко-алюминиевых сплавов, например из сплава 2п-А1 (0,27 %) -СО (0,03 %), обычно очень чувствительны к действию температуры — при повышении температуры от 25 до 70 °С протектор разрушается. Это связано с тем, что в сплаве на границах кристаллитов существует фаза, богатая алюминием, которая в условиях поляризации растворяется в воде при 70 °С значительно быстрее цинковой основы, чего не наблюдается при 25 °С вследствие различной температурной зависимости скорости растворения цинка и алюминия в морской воде. Для предотвращения разрушения протектора уменьшают содержание [c.96]

Материалом для изготовления протекторов в случае защиты изделий из стали часто служит цинк, но применяются также сплавы на основе алюминия и магния. [c.87]

Протекторная защита схематически представлена на рис. П-31. К корродирующей конструкции, находящейся в среде электролита, например к стальной детали в морской воде, присоединяют электрод, изготовленный из сплава весьма электроотрицательного металла (например, магния, цинка или алюминия). В образовавшейся контактной паре стальная конструкция служит катодом, а присоединенный электрод — анодом. Благодаря работе контактной пары в цепи появляется электрический ток, анод подвергается систематическому растворению, а потенциал защищаемой конструкции понижается до такой величины, что на всей его поверхности становится возможной только реакция восстановления. Растворяющийся электрод называется растворимым анодом или протектором.. [c.51]

Повышенная коррозионная активность магния и его сплавов значительно ограничивает его практическое применение, хотя с усовершенствованием методов их защиты использование магния в авиации, ракетной технике, приборостроении неуклонно возрастает. Детали из магниевых сплавов обычно эксплуатируют в атмосферных условиях и, как правило, с применением противокоррозионной защиты (в виде оксидирования и последующей окраски). Как конструкционные материалы магний и его сплавы имеют большое значение во всех случаях, когда важно снизить массу изделия. Помимо этого большое значение в последнее время магний и его сплавы приобретают как материал для изготовления наиболее активных протекторов (жертвенных анодов). [c.270]

Преимуществами магния и его сплавов при использовании их для изготовления протекторов являются высокий потенциал растворения, малая поляризуемость и низкий расход металла на 1 а получаемого тока. [c.112]

Для изготовления протекторов используют сплавы на основе магния, цинка или алюминия — металлов, расположенных в электрохимическом ряду напряжений выше железа, т. е. имеющих более электроотрицательный потенциал. Лучший эффект в почвенных условиях имеют магниевые сплавы. Наиболее распространенные протекторы, выпускаемые промышленностью для защиты под- [c.242]

Протекторы представляют собой электроды из специальных легких сплавов на основе магния, цинка и алюминия с различными добавками, обладающих более отрицательными электродными потенциалами, чем металл защищаемых сооружений. [c.357]

Интенсивность МКК алюминиевых сплавов, легированных магнием, зависит от термической обработки. В случае обжатия при прокатке на 10 % и закалке с 430 °С в воду максимальная интенсивность МКК наблюдается после отпуска в течение 2 ч в области температур 150. .. 200 °С. При этом по границам зерен выпадает р-фаза. В случае отжига при более высокой температуре включения Р-фазы коагулируют. При этом сплав становится стойким к МКК. В случае сплавов алюминия с медью дополнительное легирование магнием резко снижает склонность сплава к МКК- Хорошие результаты дает плакирование чистым алюминием и применение цинковых протекторов. [c.484]

Из сопоставления основных свойств магния, алюминия и цинка в свете требований, предъявляемых к протекторной установке, очевидно, что более эффективными материалами по количеству получаемой электроэнергии на единицу веса будут алюминий и магний, причем по величине создаваемой электродвижущей силы следует отдать предпочтение магнию. Вместе с тем магний обладает высокой собственной скоростью коррозии и с этой точки зрения он будет менее эффективным, чем цинк и алюминий. Снижение собственной скорости коррозии протекторов может быть обеспечено двумя путями повышением их химической чистоты, т. е. уменьшением количества растворенных в них вредных примесей (железа, никеля, меди), или созданием специальных сплавов, более эффективных, чем исходные металлы. [c.212]

Результаты сравнительных испытаний магния (Мг-1) и магниевого сплава (Мл-4) приведены в табл. 3-25. Приведенный в таблице коэффициент полезного действия характеризует долю массы протектора, использованной на получение электрической энергии в цепи, [c.214]

Результаты промышленных испытаний протекторов, изготовленных из технического магния, магниевого сплава Мл-4, сплава алюминия с 5% цинка приведены в табл. 3-28. [c.217]

В качестве материалов для изготовления протекторов могут быть использованы, главным образом, сплавы магния, цинка, алюминия, возможно применение в некоторых случаях и углеродистой стали. [c.167]

Магний и его сплавы, протекторы 184, 188. 196, 198, 199, 275 Мазутохранилища 273, 274 Массоперенос через покрытия 173 [c.493]

В сочетании с электрохимической катодной заш,итой, которая весьма экономична в комбинации с высококачественным защитным покрытием. Электрохимическая катодная защита осуществляется в двух вариантах а) с использованием внешних источников тока (аккумуляторных батарей, селеновых выпрямителей, генераторов постоянного тока) б) с применением протекторов из металлов с электродным потенциалом более отрицательным, чем у стали (магний, цинк, алюминий или их сплавы). [c.394]

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]

Расчетное значение потенциала алюминия лежит между потенциалами магния и цинка. В воде или грунтах алюминий имеет склонность к пассивации с соответствующим сдвигом потенциала к потенциалу стали. Тогда он перестает выполнять функцию протектора. Для предотвращения пассивации в околоэлектрод-ное пространство можно вводить специальное вещество для создания среды, содержащей хлориды засыпка). Однако это может служить только временной мерой. В морской воде пассивацию лучше всего предупреждать, используя сплавы. Например, сплавление алюминия с 0,1 % Sn с последующей термообработкой при 620 °С в течение 16 ч и закалкой в воде для удержания олова в состоянии твердого раствора очень сильно уменьшает анодную поляризацию в хлоридных растворах [6]. Коррозионный потенциал такого сплава в 0,1т растворе Na l составляет—1,2 В по сравнению с —0,5 В для чистого алюминия. Некоторые алюминиевые протекторы содержат 0,1 % Sn и 5 % Zn [7, 8]. Протекторы с 0,6 % Zn, 0,04 % Hg и 0,06 % Fe при испытаниях в морской воде в течение 254 дней работали с выходом по току 94 % (2802 А-ч/кг). В настоящее время в США на производство протекторов из таких сплавов ежегодно расходуют примерно [c.219]

На протекторы из магниевых сплавов для катодной защиты в США каждый год потребляют примерно 5,5 млн. кг магния [101. Магниевые аноды часто легируют 6 % А1 и 3 % Zn для уменьшения питтингообразования и увеличения выхода по току. Достоинством магнйя высокой чистоты, содержащего 1 % Мп, является более высокий потенциал (с более высоким выходным анодным током) [11 ]. В морской воде значения выхода по току обоих сплавов близки, однако в обычных грунтах этот показатель для сплава с 1 % Мп несколько ниже. Практически токоотдача магниевых анодов в среднем составляет около 1100 А-ч/кг по сравнению с теоретическим значением 2200 А-ч/кг. Схема стального бака для горячей воды с магниевым анодом, представлена на рис. 12.3. Применение таких стержней может продлить жизнь стальных емкостей на несколько лет, при условии их замены в требуемые сроки. Степень защиты выше в воде с высокой элек- [c.219]

Протекторная эащита. Принцип защиты катодной поляризацией с помощью протекторов состоит в образовании гальванической пары, катодом в которой служит защищаемое сооружение, а анодом — протектор (рис. 32). Металл протектора должен иметь электродный потенциал, более отрицательный, чем электродный потенциал загцищаемого металла. Так, по отношению к железу или его сплавам, имеющим электродный потенциал около минус 0,44 В по водородному электроду, в качестве протекторов можно использовать магний, обладающий электродным потенциалом минус 2,37 В, алюминий — минус 1,66 В, цинк — ми- ус 0,76 В. При протекторной защите разрушается протектор. [c.77]

К труднорастворимым соединениям, образующимся на магниевых протекторах при обычной токовой нагрузке, относятся гидроксид, карбонат и фосфат магния. Впрочем, растворимость гидроксида и карбоната еще сравнительно высока. Очень низкую растворимость имеет только фосфат магния. Движущее напряжение у магниевых протекторов при защите стали при не слишком малой электропроводности и> >500 мкСм-см составляет около 0,65 В, т. е. в три раза выше, чем у цинка и алюминия. Магниевые протекторные сплавы применяются преимущественно там, где движущее напряжение цинковых и алюминиевых протекторов недостаточно или где опасность пассивации слишком велика. Магниевые протекторы используют при повышенном электросопротивлении среды и для получения большей плотности защитного тока. Объектами такой защиты могут быть стальные конструкции в пресной воде, балластные танки для пресной воды, водоподогреватели и резервуары для питьевой воды. В случае резервуаров для питьевой воды важное значение имеет физиологическая безвредность продуктов коррозии (см. раздел 21.4). Здесь нельзя, например, применять алюминиевые протекторы, активированные ртутью. В грунте магниевыми протекторами можно защищать небольшие сооружения при удельном сопротивлении грунта до 250 Ом-м и более крупные резервуары и трубопроводы при сопротивлении грунта до 100 Ом-м. На объектах, имеющих органические покрытия для защиты от коррозии, в средах со сравнительно хорошей проводимостью иногда может оказаться необходимым промежуточное включение омического сопротивления для ограничения тока, чтобы не допустить повреждения покрытия слишком большим защитным током, или чтобы предотвратить установление слишком низких потенциалов (см. раздел 6). [c.188]

В водах с очень малым содержанием солей чистый магний может пассивироваться и поэтому становится неэффективным для катодной защиты. По этой причине применяют только подходящие сплавы магния (см. раздел 7.2.4). Склонность протектора к пассивированию может быть определена измерением электродного потенциала при токоот-даче. В сочетании с выходом по току склонность к пассивации следует считать важнейщим показателем качества протектора [6]. [c.406]

Протекторная защита проще и дешевле катодной, поскольку не требует источника постоянного тока. В качестве протекторов используются цинк, магний, магниевые сплавы МЛ4, МЛ-5, а также алюминиевоцинковые сплавы. [c.116]

Для протекторов при защите подземных сооружений часто используют магний. Чистые металлы - магний, алюминий, цинк, -не получили практического применения для изготовления протекторов, так как магний имеет сравнительно низкую токоотдачу, а алюминий и цинк склонны к пассивации. Введение добавок позволяет получить сплавы с более отрицательными, чем у основного металла. [c.79]

Требования к материалу протектора, являющегося анодом, следующие достаточно высокий и стабильный потенциал по отношению к защищаемому металлу и максимально возможная токоотдача на единицу массы протектора. Для защиты изделий из стали, алюминия, свинца в подземных условиях используют протекторные сплавы на основе магния, алюминия, цинка. [c.143]

Установке в водоподогревателях и сборных баках теплосетей анодов-протекторов из магния или алюминиевых сплавов, приписываются рядом авторов известный про-тивонакипный эффект, а также защита от коррозии не только самих аппаратов, но также и трубопроводов на значительных расстояниях от места установки протекторов. Эффективность этих методов водообработки в эксплуатационных условиях в СССР пока еще не проверена. [c.348]

Для протекторов при защите подземных сооружений наиболее часто используют магний. В магниевые сплавы для протекторов вводят добавки алюминия, цинка и марганца. Алюминий увеличивает эффективность сплава, улучшает его литейные свойства и повышает механические характеристики, хотя при этом потенциал немного снижается. Цинк облагораживает сплав и повышает эффективность, уменьшает вредное влияние таких примесей, как медь и никель, позволяя повышать их критическое содержание в сплаве. Марганец вводят при плавке сплава для осаждения примесей железа. Кроме того, он позволяет повысить токоотдачу и сделать более отрицательным потенциал протектора [45]. [c.77]

Протекторы представляют собой обычно небольшие пластинки, присоединяемые к защищаемой детали заклепками или болтами. Катодную или протекторную защиту широко используют при защите от морской и подземной коррозии металлоконструкций, коммуникаций, трубопроводов, сосудов и т. д. В качестве анодов-протекторов для защиты стальньЕс изделий обычно применяют сплавы магния или цинка. Защита может также осуществляться присоединением защищаемого металла к отрицательному полюсу постоянного тока. На рис. 10.12 приведены примеры катодной запщты. [c.496]

Катодная защита обычно связана с защитой черных металлов, так как из них изготавливается подавляющая часть объектов, работающих под землей и при погружении в воду, например трубопроводы, свайные основания, пирсы, эстакады, суда и др. В качестве материала для расходуемых анодов-протекторов во всемг мире широко применяется магний. Обычно он используется в виде сплава с содержанием 6% алюминия, 3% цинка и 0,2% марганца эти добавки предотвращают образование пленок, которые снижают скорость растворения металла. Выход защитного тока всегда меньше 100%, так как магний корродирует и на нем выделяется водород. Применяется также алюминий, легированный 5% цинка, но разность потенциалов с железом для сплава значительно меньше, чем для магниевого сплава. Она близка к разности потенциалов для металлического цинка, который также применяется для защиты при условии, что путем соответствующего легирования на анодах предотвращается пленкообразование, связанное с обычным для цинка загрязнением примесями железа. Выбор материала для анодов — сложная задача. В почвах или других средах низкой проводимости необходима большая разность потенциалов, посколь- [c.130]

Магний и его сплавы обладают наибольшей анодностью по отношению к большинству обычных конструкционных материалоЕ . В разбавленных водных растворах солей анодность магния примерно на 1,6 s более таковой насыщенного каломельного электрода магниевые сплавы обладают потенциалами, всего на 0,1 — 0,2 в менее анодных. При катодной защите стали магниевыми протекторами действующая разность потенциалов составляет 0.7—0,9 в в зависимости от состава агрессивной среды и поляризации под действием защитного тока. [c.112]

После поляризации стальной конструкщш до защитного потенциала обычно остается еще разность потенциалов 0,6 в, используемая для получения защитного тока. В результате магниевый анод дает в 2—3 раза больше тока, чем алюминиевые или цинковые протекторы, что позволяет соответственно уменьшить число анодов и связанные с этим затраты. Вследствие малой поляризуемости магния в большинстве естественных сред магниевые аноды обеспечивают сравнительно постоянную силу защитного тока при данном составе электролита и данном потенциале катода. Это объясняется тем, что продукты коррозии магниевых сплавов, особенно в растворах хлоридов и сульфатов, не прилипают к поверхности металла. [c.112]

Достоверность подобного электрохимического механизма межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов, содержащих медь, подтверждается тем, что на основе этой теории удается предсказать методы борьбы с этим опасным видом разрушения. Если бы удалось создать в системе электрод с более отрицательным потенциалом, зоны у границ зерен, вероятно, перестали бы разрушаться. Это можно, иапример, осуществить, ионизив потенциал тела зерна. Опыты подтвердили, что, если в такой сплав ввести небольшое количество магния, склонность сплава к межкристаллитной коррозии резко снижается. В этом случае коррозия концентрируется в основном на теле зерен, занимающих основную часть поверхности, и плотность тока у границ ничтожна. На аналогичном принципе и основана электрохимическая защита протекторами или плакирующими слоями, обладающими более отрицательным потенциалом. [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...