Коррозия в среде азота

ФреттинГ Коррозия осуществляется также в вакууме, в среде кислорода, азота и гелия. Интенсивность изнашивания при фреттинг-коррозии в атмосфере воздуха выше, чем в вакууме и в среде азота, а в кислороде больше, чем в гелии. Если бы интенсивность изнашивания определялась только силами трения, то она была бы выше в вакууме, чем на воздухе, поскольку в вакууме силы трения значительно больше. С учетом изложенных обстоятельств можно сделать вывод, что существенную роль в процессе фреттинг-коррозии играет окисление поверхностей трения или металлических продуктов разрушения. Вместе с тем на кинетику реакции окисления влияет и механический фактор, о чем свидетельствует хотя бы появление при фреттинг-коррозии окислов кадмия, отличных от ранее известных окислов этого металла. Таким образом, фреттинг-корро-зия представляет собой вид разрушения металлов и их сплавов в мало- и неагрессивных коррозионных средах под одновременным воздействием механических и химических факторов. [c.219]

Обескислороживание среды. Одним из более сложных способов уменьшения коррозии является хранение или эксплуатация изделия в атмосфере инертного газа (азота, аргона и др.). Этот способ полезен в случае, если необходимо полностью исключить коррозию (например, в изделиях микроэлектронной техники) или уменьшить очень большую коррозию в специфических средах. [c.97]

Самым эффективным методом борьбы с газовой коррозией в атмосфере, содержащей азот, является повышение содержания никеля в сплаве. В последнее время в качестве защитных сред при термической обработке никелевых термоустойчивых сплавов используют азот или смесь водорода с азотом. [c.84]

Л и т и й по отношению к конструкционным материалам ведет себя более агрессивно, чем натрий или калий, На коррозионную стойкость материалов в среде лития неблагоприятно влияют примеси, особенно азот и кислород. Примесь кислорода начинает сказываться на процессе коррозии при его содержании в литии 0,5% и более и при содержании в материале 0,02—0,05%. Примесь азота еще более опасна. [c.294]

Основные загрязнения рудничной атмосферы — сернистый газ, содержащийся в выхлопных газах горных машин, и взвесь пыли. Их концентрация в воздухе может быть очень большой. Пыль легко оседает на поверхности металлического оборудования и облегчает образование слоя влаги. Некоторые компоненты пыли, например включения серного колчедана, реагируют со сконденсировавшейся влагой. Окисляясь в водной среде, колчедан образует сернокислое железо и серную кислоту. В результате этих процессов-происходит значительное подкисление воды, что ведет к интенсификации процессов коррозии. В некоторых рудниках могут появляться сопутствующие залежам добываемого минерала агрессивные газы. При взрывных работах в шахтах образуются вредные вещества, в том числе двуокись и окись углерода, окислы азота, распыленный хлористый натрий и т. д. [c.83]

Сульфат аммония, получающийся в виде отхода производства, используют иногда как добавку к аммиакатным удобрениям, увеличивающую содержание азота в удобрении. В качестве ингибитора коррозии в раствор вводят небольшие количества аммиака Скорость коррозии стали Ст. 3 в таких средах приведена табл. 5.16. [c.122]

Результаты лабораторных испытаний нержавеющих сталей в метиловом спирте и смеси бензина с изопропиловым спиртом, содержащих примеси НС1, в атмосфере азота и воздуха показывают, что испытанные стали в атмосфере азота в 2—6 раз меньше подвержены коррозии под действием указанных сред, чем в атмосфере воздуха (табл. 3.7 и 3.8). Эти данные также указывают па участие кислорода в процессе коррозии нержавеющих сталей в испытанных средах. [c.246]

Азотирование — это диффузионное насыщение поверхностного слоя стали азотом. Оно приводит к высокой твердости и износоустойчивости поверхности и сопротивлению коррозии в воздухе, воде, среде пара и т. д. Азотирование при температуре 500—600 °С повышает поверхностную твердость, а при температуре 600—800 °С — коррозионную стойкость. Азотирование протекает в среде аммиака, который разлагается с выделением атомов азота, проникающих в поверхностный слой. Особенно эффективно азотирование легированных сталей. Азот образует с легирующими элементами очень твердые нитриды. Твердость поверхности составляет 1100 НУ. Процесс азотирования более продолжителен, чем процесс цементации, на приводит к высокой твердости и закалка не требуется. [c.92]

Скорость фреттинг-коррозии зависит от природы металла, состава среды, температуры, удельной нагрузки и др. Для протекания фреттинг-коррозии при трении стали о сталь необходимо присутствие кислорода. В атмосфере азота уменьшение массы стали гораздо меньше. [c.97]

Стали с более высоким содержанием хрома (18%) можно применять в химической промышленности, хотя марганец снижает у них коррозионную стойкость в азотной кислоте (рис. 68). Присадка от 3 до 4% N1 воздействует благоприятно и в некоторых других средах, и стали с никелем и низким содержанием углерода являются более перспективными [73, 210]. Сварные соединения у этих сталей также склонны к межкристаллитной коррозии в зоне термического влияния. Эту склонность можно устранить, если содержание углерода ниже 0,03%. Такой путь, особенно у сталей с азотом, наиболее надежен в случае их применения в химической промышленности [75]. При содержании углерода от 0,03 до 0,06% эти стали можно сваривать, однако нужно выбирать такой режим наложения слоев (главным образом у толстых листов), чтобы не вызвать местного снижения коррозионной стойкости [18, 20] (рис. 69). Молибден в известной мере повышает стойкость этих сталей против межкристаллитной коррозии. Медь, наоборот, способствует расширению области, в ко- [c.154]

Важным наблюдением является, по-видимому, тот факт, что обычно пленки с защитными свойствами возникают на титане в условиях, когда к поверхности металла имеется доступ воды, даже если ее чрезвычайно мало и она присутствует в виде паров. При экспозиции титана в среде с сильными окислительными свойствами при абсолютном отсутствии влаги любая пленка, образующаяся на поверхности, не является защитной. и в глубине под ней может продолжаться окисление металла, причем часто в форме интенсивной экзотермической реакции. Можно найти примеры таких пирофорных реакций (самовоспламенения), способных начинаться при комнатной температуре. Подобным образом протекает взаимодействие между титаном и газообразными средами, богатыми сухим кислородом [4] при давлении свыше 345 кН/м , между титаном н сухим хлором [6], а также между титаном и сухой азотной кислотой, содержащей двуокись азота [7], Определяющим фактором в таких реакциях является концентрация окислительного агента, а присутствие влаги существенным образом ингибирует разрушение металла. В случае реакции титана с сухой атмосферой, обогащенной кислородом, минимальное содержание кислорода, ниже которого экзотермическая реакция уже не происходит, составляет около 35%, а предельная концентрация двуокиси азота, вызывающая такую реакцию в сухой красной дымящей азотной кислоте, равна примерно 1%. Наличие всего 0,013% паров воды в газообразном хлоре достаточно для предотвращения существенной коррозии титана. Здесь уместно, по-видимому, отметить, что, согласно одному из предложенных механизмов пассивации, это явление можно объяснить прямым взаимодействием поверхности металла с ионами гидроксила [8]. [c.188]

Оксиды серы, как и в стационарном кипящем слое, улавливаются содержащимся в золе топлива оксидом СаО и известняком, который подается наряду с топливом. Для резкого снижения выхода оксидов азота топливо в нижней зоне топки сжигают с недостатком воздуха, в результате чего топливный азот выделяется в этой зоне в виде Nj. Половина и больше необходимого для горения воздуха подается в виде вторичного, а иногда и третичного. Во всех схемах с двухступенчатым сжиганием экраны в нИжней части топки (если они там есть) торкретируют, чтобы защитить их от коррозии в среде продуктов неполного сгорания. [c.9]

При трении в обычных условиях, т. е. на воздухе, продуктами коррозии являются окислы трущихся металлов. По мнению Г. Уллиг [22], механизм коррозии в этом случае не электрохимический.. Интенсивность такого процесса усиливается при увеличении нагрузки и скольжения, но во влажном воздухе меньше, чем в сухом и фактически отсутствует в среде азота. [c.61]

Данные при 20 °С—в среде азота на воздухе скорость коррозии 2 мм,1год [c.393]

Лабораторные эксперименты [44] показали, что для протекания фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется присутствие кислорода, но не влаги. Более того, разрушение оказалось меньшим во влажном воздухе по сравнению с сухим воздухом и значительно меньшим в атмосфере азота. Коррозия усиливалась с понижением температуры. По-видимому, механизм коррозии в этом случае не электрохимический. С увеличением нагрузки усиливается разрушение, что объясняется склонностью к образованию питтинга на контактирующихся поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РедОз, занимают больший объем (в случае железа в 2,2 раза), чем металл, пошедший на их образование. Поскольку окислы не могут при колебательном скольжении удаляться, то их накопление сопровождается местным увеличением напряжений, в результате чего на специфических участках, где они образуются, возрастает разрушение металла. Фреттинг-коррозия усиливается также с увеличением скольжения, если при этом нет смазки трущихся поверхностей. Повышение частоты при том же числе циклов способствует уменьшению разрушения, однако в среде азота влияние частоты не обнаружилось. Зависимость скорости фреттинг-коррозии от разных факторов представлена на рис. 60. Скорость коррозии металла в начале испытаний оказалась большей, чем при установившемся режиме. [c.127]

В кислой среде (pH < 4) диффузия кислорода перестает быть лимитирующим фактором и коррозионный процесс частично определяется скоростью выделения водорода, которая, в свою очередь, зависит от водородного перенапряжения на различных примесях и включениях, присутствующих в специальных сталях и чугунах. Скорость коррозии в этом диапазоне pH становится достаточно высокой, и анодная поляризация способствует этому (анодный контроль). Низкоуглеродистые стали корродируют в кислотах G меньшей скоростью, чем высокоуглеродистые, так как для цементита Feg характерно низкое водородное перенапряжение. Поэтому термическая обработка, влияющая на количество и размер частиц цементита, может значительно изменить скорость коррозии. Более того, холоднокатаная сталь корродирует в кислотах интенсивнее, чем отожженная или сталь со снятыми напряжениями, так как в результате механической обработки образуются участки мелкодисперсной структуры с низким водородным перенапряжением, содержащие углерод и азот. Обычно железо не используют в сильнокислой среде, поэтому для практических нужд важнее знать закономерности его коррозии в почвах и природных водах, чем в кислотах. Тем не менее существуют области [c.107]

Т0ры, преимущественно пассиваторы. К ним относятся хроматы и полнфосфаты. Торможение коррозии в кислых средах осуществляется органическими веществами, содержащими серу, азот и кислород. [c.109]

Дробеструйная обработка резко снижает коррозионную стойкость стали. Обработка поверхности гидрополированием после обработки дробью повышает коррозионную стойкость стали в морской воде и парах воды в 3,5 раза, а обработка механическим полированием — в 2,5 раза. При этом коррозионная стойкость стали, обработанной дробью с последующим гидрополированием, оказалась ниже, чем стойкость такой же стали, подвергнутой последующему механическому полированию. Это объясняется тем, что на гидрополированной поверхности остаются следы жидкости, содержащей нитрат натрия. В этом случае под действием паров соляной кислоты образуются окислы азота, усиливающие коррозию. В более активной среде (в парах соляной кислоты) коррозионная стойкость образцов из стали 1X13 меньше зависит от способа обработки поверхности. [c.315]

Азотированием называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали азотом. Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного слоя, его износостойкость, предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др. Твердость азотированного слоя заметно выше, чем твердость цементованного, и сохраняется при нагреве до высоких температур (450—500 °С), тогда как твердость цементованного слоя, имеющего мартенситную структуру, сохраняется только до 200—225 °С. [c.239]

Стали 15Х25Т и 15X28 используют чаще без термической обработки для изготовления сварных деталей, работающих в более агрессивных средах и не подвергающихся действию ударных нагрузок, при температуре эксплуатации не ниже —20 °С. Эти стали обладают крупнозернистостью в литом виде и склонны к сильному росту зерна при нагреве свыше 850 С (например, при сварке), что сопровождается охрупчиванием стали. Измельчить зерно и повысить пластичность термической обработки нельзя, так как стали не претерпевают а-> у-нревращений сварные конструкции из стали 15X28 склонны к межкристаллит-ной коррозии. Углерод и азот способствуют охрупчиванию стали (повышают порог хладноломкости) и являются причиной меж-кристаллитной коррозии. [c.295]

Процесс газовой коррозии в атмосфере эндогаза или экзогаза более сложен, чем в воздушной среде. Наряду с окислением возможен процесс науглероживания и даже насьицения азотом. [c.110]

Азотирование стали — химико-термическая обработка поверхностньм насыщением стали азотом путем длительной вьщержки ее при нагреве до 600...650°С в атмосфере аммиака NH3. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с Fe, А1, Сг и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды) и повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др. [c.159]

РН (ТН—1050° С) в дымящей красной азотной кислоте при 50 и 70° С получается при содержании 12% окислов азота (NOa). Применение в качестве ингибитора фтористоводородной кистоты уменьшает -скорость коррозии стали 17-7РН как в жидкой, так и в паровой средах. Добавление 0,75% фтористоводородной кислоты снижает скорость коррозии в жидкой фазе при 50° С до 0,04, а в паровой — до 0,004 мм год. Хорошие результаты были получены также при 70° С. Таким образом, сталь 17-7РН в описанных выше условиях обладает достаточно высокими коррозионными-свойствами, и при использовании в качестве ингибитора фтористоводородной кислоты она может успешно применяться в атмосфере дымящей красной азотной кислоты. [c.569]

Коррозионная стойкость сталей ферритного класса повышается с увеличением содержания в них хрома, уменьшением содержания углерода и азота В зарубежной практике разработаны стали с низким суммарным содержанием углерода и азота (0,025—0,0351%), содержащие 18—28 % Сг и 2—4 % Мо, стабилизированные Ti или Nb Эти стали называют суперферритами, они имеют высокую стойкость во многих агрессивных средах, стойки против коррозии под напряжением, питтинговой и щелевой коррозии В стали типа 12X17 при высокотемпературном нагреве возможно образование аустенита, количество которого зависит от содержания углерода Только при С 0,03 % в струк туре стали наблюдается чисто ферритная структура Наибольшее количество аустенита образуется при температу- [c.279]

Амины. Защитное действие аминов обычно связывается с их адсорбцией на поверхности металла, причем концентрация амина в среде редко превышает 0,2 г/л [202]. Адсорбционная способность органических веществ согласно [209] определяется электронной плотностью на гетероатоме. В аминах гетероатомом является азот. Отмечено [2il0], что циклические амины — более эффективные ингибиторы коррозии, чем алифатические у которых электронная плотность на атоме азота существенно меньше., [c.183]

Предложено много способов борьбы с сульфидным охрупчиванием сталей они включают как методы изменения состава и структуры сталей, так и обработку среды ингибиторами. Специальной термической обработкой и соответствующим подбором состава стали можно резко снизить наводороживание. Определенные результаты дают и методы поверхностной обработки металла (создание окисных, карбидных и нитридных слоев), которые препятствуют проникновению водорода в металл. Однако применение каждого метода в отдельности не решает полностью проблему. Коррозия и сульфидное охрупчивание сталей лучше всего исключаются при совместном применении сталей определенного состава, подвергнутых специальной термической обработке, и ингибиторов коррозии. В качестве ингибиторов сероводородной коррозии применяют амины жирного и ароматических рядов, а также азот- и серусодержа-щие соединения. Предложено также вводить аммиак с воздухом, которые переводят сероводород в полисульфиды аммония, [c.301]

С целью изучения механизма распространения трещины проведен фрактографический анализ хрупких зон изломов. Результаты этих исследований приведены в табл. 5.16. Изломы получены путем разрушения стандартных ударных образцов в среде жидкого азота. Распространение трещины происходит в основном по телу, частично по границам зерен (рис. 5.98). Из табл. 5.16 следует, что существенного ослабления границ зерен феррита в стали на удалении от трещин не происходит ни в основном металле, ни в металле сварного шва. Доля межзеренного разрушения варьируется от 4,1 до 11%. Эти данные указывают на слабое влияние среды на когезивную прочность границ зерен феррита и колоний перлита в щелочной среде за пределами трещин, Появление межзеренного разрушения, по-видимому, связано с наводороживанием стали в результате протекания электрохимического процесса коррозии непосредственно у вершины трещины. [c.346]

Высокая коррозионная стойкость нержавеющих сталей в среде окислов азота при высоких температурах и давлениях подтверждена опытом эксплуатации ряда установок и стендов. Так, установки для проведения коррозионных испытаний в статических условиях, изготовленные из стали Х18Н10Т, проработали при температурах до 600° С и давлении до 50 ат в течение ряда лет без заметных изменений и продолжают работать в настоящее время. Установка по исследованию коррозионной стойкости в условиях потока работает в среде окислов азота при 500°С и давлении до 28 ат в течение 5000 ч. Следует, однако, иметь в виду, что скорость коррозии сталей типа Х18Н10Т может существенно (в 10—50 раз) возрасти в тех частях установки, где протекает процесс испарения при 80—150° С и соответствующем давлении. Причиной этого является местное резкое концентрирование технологических примесей (НМОз) вблизи границы раздела фаз. Это может привести к появлению значительного количества осадков и к забивке трубчатки теплообменников. Необходимым условием высокой коррозионной стойкости испарителей и конденсаторов является высокая чистота четырехокиси азота. [c.221]

В средах сборника диэтилалюминийхлорида и смесителя катализаторов, находящихся под азотом, скорость коррозии испытанных нержавеющих сталей, меди М1, бронзы Бр АЖ9-4 и технического титана ВТ1-0 не превышает 0,0009 мм/год. В среде реактора гашения шлама наблюдается точечная коррозия сталей СтЗ и 12Х18Н10Т титан ВТ1-0 является коррозионно-стойким металлом (табл. 3.19). [c.255]

Увеличение содержания хрома заметно повышает коррозионную стойкость хромистых низкоуглеродистых сталей в окислительных средах так если при содержании в стали 12% Сг (С — 0,002%, N — 0,08%, 2%—Мо) скорость коррозии в кипящей 65%)-ной ННОз была равна 3,9 мм/год, то в стали с 17% Сг скорость коррозии составляет 0,44 мм/год, а при 30% Сг всего лишь 0,1 мм/год. С ростом содержания хрома в хромистых сталях возрастает также стойкость и к питтинговой коррозии. Замечена, что молибден не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на стойкость хромистых сталей в растворах азотной кислоты. С ростом содержания хрома в стали необходимо снижать концентрацию азота и особенно углерода. В этом случае хромистые стали будут обладать высокой ударной вязкостью. Такие стали обладают повышенной стойкостью против щелевой и язвенной коррозии, а также против коррозии под напряжением и в окислительных средах. При более высоком содержании углерода и азота повышения ударной вязкости можно добиться присадкой алюминия и молибдена. Алюминий связывает азот и уменьшает потери массы в азотной кислоте в 10 раз. Ферритные стали с низким содержанием углерода и азота более стойки к коррозии под напряжением, чем аустенитные стали типа l8 r-10Ni, но подвержены межкристаллитной коррозии после нагрева при 475°С. Очистка сталей от примесей внедрения повышает также и стойкость стали к межкристаллитной коррозии. Была исследована коррозия низкоуглеродистых хромистых сталей (24—28% Сг, [c.78]

Роль снижения содержания углерода в стали. Снижение содержания углерода до значений менее 0,04% по массе, при которых адсорбционные накопления не столь значительны, чтобы вызвать карбидообразование, обеспечивает отсутствие у аустенитных сталей склонности к межкристаллитной коррозии в серномеднокислом растворе и к ножевой в кипящей концентрированной азотной кислоте, несмотря на рост зерен в околошовной зоне. Аналогичные результаты получены при испытаниях в тех же средах низкоуглеродистых хромистых сталей типа 000X17 и 000X25. Однако уровень содержания углерода и азота в них должен быть не более 0,01 % (по массе) каждого элемента. [c.141]

Длительное хранение порошковой проволоки на открытом воздухе вызывает коррозию ироволо-ки. Кроме того, материалы, входящие в порошковую проволоку, а также основной металл имеют водород в растворенном состоянии. В процессе непрерывной наплавки на поверхности наплавляемой детали, а также на предыдущих слоях наплавленного металла оседают мелкие брызги и окислы, имеющие повышенное содержание водорода, азота и влаги. Химический анализ шлама (налет окислов и брызг), собранного с поверхности пластин, наплавленных проволокой ПП-ЗХ2В8ГТ в среде углекислого газа, показывает, что на 100 г шлама содержание водорода составляет примерно 2,39 ж связанного азота 0,017% в серной кислоте и 0,020% в соляной кислоте. [c.18]

В табл. 16 представлены данные о коррозионной стойкости титана и кислотостойкой хромоникельмолибденомедистой нержавеющей стали в органических кислотах при различных температурах и различных условиях аэрации. В муравьиной кислоте всех концентраций при температуре до 100°С в условиях воздушной аэрации титан полностью устойчив. При температуре кипения в кислоте концентраций 25% и выше без аэрацйи титан подвергается сильной коррозии. Так же неустойчив титай в муравьиной кислоте концентраций 25 50% (температура 60 и 100° С) и в атмосфере азота. Нержавеющая сталь менее стойка, чем титан в муравьиной кислоте, и в отличие от него стойкость ее выше в атмосфере азота, чем в аэрированных растворах. Титан неустойчив в кипящих 100%-ной трихлоруксусной кислоте и в 50%-ной лимонной кислоте. Нержавеющая сталь в этих средах также неустойчива. В щавелевой кислоте при повышенных температурах титан имеет низкую стойкость даже в разбавленных растворах, нержавеющая сталь в этой кислоте во много раз более стойка, чем титан. В растворах молочной, дубильной и винной кислот титан полностью устойчив. В солянокислом анилине титан имел высокую стойкость, нержавеющая сталь в этой среде подвергалась сильной коррозии с образованием глубоких язв. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...