Коррозия под напряжением меди и сплавов

Сплавы, легированные медью, обладают повышенной прочностью, но плохо свариваются. Их применяют преимущественно в закаленном и искусственно состаренном состояниях. Сплав В92 дуговой сваркой сваривается значительно лучше, чем сплав Д16, но соединения чувствительны к коррозии под напряжением. Сварные соединения сплава Д16 по прочности ниже, чем основной металл, но удовлетворительно работают при повышенных и низких температурах. [c.12]

Отказ элементов, испытывающих нагрузки при сборке или эксплуатации, может произойти, если покрытие подвержено коррозии под напряжением (как, например, медь или медные сплавы в условиях аммиачной среды). Основной металл, подверженный коррозии под напряжением, может быть полностью защищен соответствующим металлическим покрытием. С этой целью, например, на сплавы алюминия высокой прочности наносят покрытие из чистого алюминия или цинка. При динамических нагрузках, вызывающих изгиб детали, хрупкое покрытие может разрушиться, и основной металл в дальнейшем окажется незащищенным. Так, под действием изгиба (например, в автомобильных бамперах или дисках втулок) толстослойное хромовое покрытие получит трещины, которые затем распространятся до основного слоя стали, разрушая подслой никелевого покрытия. [c.129]

Благоприятное действие оказывает также олово, которым часто легируют сплавы, содержащие 70% меди, 29% цинка и 1% олова. Сплав этот имеет высокую коррозионную стойкость в минерализованных водах однако он склонен к протеканию коррозии под напряжением и аммиачной коррозии. [c.67]

Сплавы алюминия подвержены межкристаллитной коррозии (особенно сплавы алюминия с медью) и коррозии под напряжением (сплавы алюминия с магнием или медью). [c.104]

Добавка 0,4—0,8% Мп обеспечивает дополнительное упрочнение при старении и повышает их коррозионную стойкость. Присутствие титана улучшает свариваемость сплава Д20, который способствует образованию мелкозернистой структуры металла шва. Магний в сплавах этого типа резко ухудшает их свариваемость. По этой причине сплав Д21 плохо сваривается. Однако из-за повышенного содержания меди сплавы Д20 и Д21 имеют несколько пониженную общую коррозионную стойкость, но склонности к коррозии под напряжением у ннх не наблюдается. [c.94]

Коррозия под напряжением и коррозионное растрескивание. В работах [105, 107, 135, 136, 312—323] было установлено, что сплавы системы Аи — Си на основе меди, в отличие от сплавов той же системы на основе золота, чувствительны к коррозии под напряжением и склонны к коррозионному растрескиванию. Так, по данным [135, 136, 312] коррозионному растрескиванию при испытании в царской водке при напряжении, равном 80% от временного сопротивления, подвергаются все сплавы, содержащие менее 40 ат.% Аи, причем наименьшую устойчивость против этого вида коррозии (рис. 69) имеют сплавы с содержанием золота в интервале 25—35 ат.%. Для сплавов, содержащих от 40 до 100 ат.% Аи, время до разрушения при [c.111]

Холоднокатаные листы и штамповки из меди, никеля, титана и деформируемых сплавов на их основе отжигают для уменьшения остаточных напряжений при температурах не выше точки начала рекристаллизации, чтобы сохранить высокие прочностные характеристики наклепанного металла. Отжиг для уменьшения напряжений широко применяют к латуням, содержащим более 20% 2п, так как они характеризуются сильной склонностью к коррозии под напряжением ( сезонная болезнь ). [c.118]

Медь вследствие очень низкого предела упругости не чувствительна к коррозии под напряжением в атмосферных условиях (т. е. не подвергается коррозионному растрескиванию). В контакте с медными сплавами, никелем, оловом и свинцом во влажной атмосфере, в пресной воде и слабых соляных растворах коррозия меди практически не наблюдается. Однако в этих условиях следует избегать контакта меди с алюминием, магнием и цинком вследствие их быстрого разрушения. [c.25]

Нейтральные и щелочные растворы. Материалы и а основе меди стойки к щелочным растворам в довольно разнообразных условиях [8, 9, 119] но в сильных (особенно, горячих) растворах коррозия может быть значительной. Наиболее хорошие результаты в щелочных растворах обычно демонстрируют сплавы медь — никель. Следует избегать применения меди и медных сплавов при наличии аммиака [8, 9, 120], так как в этом случае наряду с общей может происходить и коррозия под напряжением (если деталь испытывает нагрузки). [c.104]

Тройные сплавы А1—2п—Mg, содержащие более 7—8% суммы цинка и магния, при значительном превышении цинка над магнием склонны к коррозии под напряжением. Эта склонность устраняется небольшой добавкой меди, не образующей новых фаз, но меняющей состав твердого раствора в благоприятно.м направлении. [c.30]

Наиболее опасными видами коррозионного повреждения некоторых сплавов являются межкристаллитная коррозия и коррозия под напряжением.Связанная с этим опасность ухудшения эксплуатационных характеристик сплавов устраняется применением точно контролируемой технологии производства полуфабрикатов, включая и их термическую обработку, а также применением защитных покрытий. Сравнительно более высокой коррозионной стойкостью обладают сплавы, не содержащие в своем составе меди, а также плакированные сплавы. [c.34]

Скорость коррозии можно уменьшить путем создания сплавов, образующих на своей поверхности под действием агрессивной среды слой продуктов коррозии с высокими защитными качествами. Легирующие компоненты способствуют повышению защитных свойств поверхностного слоя, состоящего из продуктов коррозии, и устраняют возможность появления в нем внутренних напряжений (легирование конструкционных сталей молибденом, меди —цинком и алюминием). [c.34]

Химический состав, скорости коррозии и типы коррозии, коррозионные характеристики под напряжением и вызванные коррозией изменения механических свойств меди приведены в табл. 86—89. Влияние длительности экспозиции на коррозию медных сплавов графически показано на рис. 105 и 112. [c.250]

КОРРОЗИЯ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ [c.253]

Сплавы алюминия с медью подвергаются коррозионному растрескиванию под напряжением при наличии на их поверхности анодной пленки, а также если в изделиях возникала склонность к межкристаллитной коррозии, например вследствие замедленного охлаждения с температуры закалки или применения искусственного старения, случайного нагрева нри различных технологических операциях или в процессе эксплуатации в интервале опасных температур. Коррозионное растрескивание этих сплавов происходит но границам зерен благодаря возникновению гальванического элемента, состоящего из большого по площади катода (тело зерна) и малого анода (граница зерна) [1,34—36]. Согласно другой точки зрения [22], склонность к коррозионному растрескиванию иод напряжением объясняется способностью самого интерметаллического соединения разрушаться избирательно. [c.269]

Медь и ее сплавы, в основном достаточно стойкие, подвержены преимущественно равномерной коррозии. Наряду с этим встречаются самые разнообразные виды коррозии язвенная, кавитационная, вплоть до образования сквозных отверстий межкри-сталлитная, коррозионное растрескивание под воздействием внутренних и внешних напряжений избирательная. Коррозия двух последних видов наблюдается чаще у сплавов группы латуней. [c.255]

Томпак в нормальных рабочих условиях не подвергается обесцинкованию. Он также в значительно меньшей степени подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением, чем латунь с меньшим содержанием меди. Томпак весьма пригоден во многих установках теплообменников. Томпаковые трубки применяются, главным образом, для пресных вод. Однако этот сплав не рекомендуется, если коррозия вызывается действием сероводорода или других агрессивных сернистых соединений. Для службы в слабо соленых и соленых водах томпак также не рекомендуется. [c.576]

Многие алюминиевые сплавы (особенно содержащие медь, цинк и магний) менее устойчивы к действию коррозии, чем чистый алюминий. Кроме того, они подвержены таким особым видам коррозии, как растрескивание под действием внутренних напряжений и межкристаллитная коррозия. Но поскольку эти сплавы часто являются катодными (имеют более положительный потенциал по отношению к чистому алюминию), то они могут получить защитное действие при нанесении покрытия из чистого металла. Комбинированное покрытие также обладает большей природной коррозионной стойкостью, чем покрытие из чистого алюминия, сохраняя большую механическую прочность основного сплава. Как плакировка, так и напыление покрытия этого типа обеспечивают долгий срок службы деталей из алюминиевых сплавов, подвергаемых атмосферным воздействиям или эксплуатируемых в питьевой воде. [c.109]

В растворах солей многовалентных металлов (таких, как железо, ртуть, олово) сплавы Си — Ni корродируют со скоростью до 0,0Э8 см сутки. Соли металлов более благородных, чем медь (например, азотнокислые соли ртути или серебра), вызывают коррозию сплавов Си — Ni с такой же приблизительно скоростью, причем происходит восстановление ртути или серебра. Серебро, осаждающееся на поверхности сплава, иногда неравномерно осыпается, что благоприятствует развитию местной и точечной коррозии. Слой жидкой ртути, образовавшийся при реакции с ртутными солями, может проникать в сплав вдоль границ зерен, если в изделии имеются внутренние напряжения или если оно служит под нагрузкой. [c.212]

Бериллиевая бронза, подобно меди, мало склонна к межкристаллитной коррозии, однако, находясь под большим напряжением и действием влажного аммиака и воздуха, диафрагмы из бериллиевой бронзы растрескивались. Вообще можно считать, что сплавы меди с бериллием не склонны к избирательной коррозии. Впрочем известно, что галогены при несколько повышенных температурах окисляют в сплаве только бериллиевую составляющую. [c.237]

Сплавы, содержащие только несколько процентов цинка, могут разрушаться, если напряжения велики, а среда достаточно агрессивна. Кроме нелегированных сплавов медь — цинк, к коррозии под напряжением склонно и большинство других сортов латуней. Обширное исследование влияния различных добавок на склонность к растрескиванию латуни 70-30 провели Уилсон, Эмундс, Андерсон и Пнрсе [163], установившие, что особенно благотворное влияние [c.105]

Установлено, что введение в латунь небольших количеств мышьяка (примерно 0,001—0,06%) заметно снижает ее склонность к обесцинкованию [9]. Сложные по составу латуни, дополнительно легированные оловом или алюминием, также обладают повышенной коррозионной стойкостью. Основными из них являются оловянная латунь Л070—1 и алюминиевая латунь ЛА77—2. Благоприятное действие на латунь оказывает также олово (до 1%), которым часто легируют сплавы, содержащие 70% меди и 29% цинка. Этот сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в минерализованных водах, однако он подвержен коррозии под напряжением и общей аммиачной коррозии. Коррозионная стойкость латуней возрастает также при присадке к ним алюминия (около 2%), сурьмы и фосфора (по 0,5%). Однако сплавы с этими добавками не нашли широкого применения. При выборе материала конденсаторных трубок в зависимости от степени минерализации охлаждающей воды следует руководствоваться данными табл. 4. [c.53]

Коррозия под напряжением характерна для латуней, и, чем выше содержание в них цинка, тем яснее она выражена. Двухфазные OS + Р- или р + усплавы подвергаются коррозионному" растрескиванию под действием влажного воздуха. Коррозионное растрескивание а-латуней вызывают аммиачные растворы или воздух, содержащий аммиак. Вредное влияние оказывают цаже незначительные примеси аммиака микробиологического происхождения. Коррозионное растрескивание может быть вызвано и другими коррозионными агентами. Этот вид коррозии наблюдается и у нелегированной меди, содержащей 0,1 7оР, когда по границам зерен выделяется фосфид меди с низким пределом текучести. Остальные медные сплавы также чуствитель-ны к коррозии под напряжением, но в меньшей степени, чем латунь. Трещины в а-латуни распространяются по границам зерен, в то время как в р-латунях сначала появляется межкри-сталлитная коррозия, которая через определенное время переходит в транскристаллитную. [c.117]

Сплав В95 прочнее дуралюминов. В состав этого сплава входит около б% цинка, 2,3% магния, 1,7% меди, 0,4% марганца и 0,15% хрома. Он имеет предел прочности 600 Мн м (60 кГ мм ) ири относительном удлинении 12%. Недостаток сплава В95— склонность к коррозии под напряжением. [c.280]

Медь и различные медные сплавы, в особенности меднонике-> левые, стойки против воздействия щелочных и карбонатных растворов (табл. 3.7—3.10), но нестойки к воздействию аммиака и аммиачных растворов. Коррозия протекает с возрастающей скоростью в соответствии с кривой типа / (рис. 3.3). Латуни проявляют склонность к коррозии под напряжением. Медноникелевые сплавы 70-30 обнаруживают достаточную стойкость в 1 н. растворе аммиака при 30° С в различных условиях они нечувствительны к коррозии под напряжением 12, 13]. [c.245]

Коррозия под напряжением наблюдается у латуней, и тем чаще, чем выше содержание в них цинка. Двухфазные сплавы, состоящие из фаз а + р или р+у, подвержены этой коррозии уже под воздействием влажного воздуха [47]. У а-латуней растрескивание под напряжением возникает под воздействием аммиачных растворов или воздуха, содержащего аммиак. Вредное влияние оказывают даже незначительные примеси, появляющиеся в результате микробиологических процессов. Растрескивание под напряжением может быть вызвано воздействием также и других коррозионных агентов. Этот вид коррозии наблюдается также и у нелегированной меди, раскисленной фосфором (0,1% Р), вследствие того, что по границам зерен выпадает фосфид меди (с низким пределом текучести) [50]. Другие медные сплавы также чувствительны к коррозии под напряжением, хотя в значительно меньшей мере, чем латуни. Так, на алюминиевых бронзах трещины под напряжением возникают в растворе гартзальца (рис. 3.25, а), а на медноникелевом сплаве 90-10 — в аммиачных парах [13]. У а-латуни трещины идут вдоль границ зерен кристаллов. В р-латуни трещины возникают как межкристаллитные, а затем превращаются в транскристаллитные [54]. [c.260]

Закалку сплава ВАД23 осуществляют с 525° С с последующим искусственным старением при 170—180° С в течение 16—12 ч, в результате которого он сильно упрочняется. Высокий эффект искусственного старения обусловлен присутствием в сплаве кадмия. В связи со сравнительно высоким содержанием меди он имеет несколько пониженную общую коррозионную стойкость, но не склонен к коррозии под напряжением в любых полуфабрикатах. Из сплава ВАД23 изготовляют полуфабрикаты всех видов. Сплав применяют для сильно нагруженных конструкций, работающих кратковременно и длительно при температурах до 160—180°С. [c.102]

Введение меди в сплавы А1—гп—Mg (наряду с малыми добавками элементов—стабилизаторов — Сг, Мп, Ъг) позволило существенно улучшить стойкость против коррозии под напряжением при сохранении высокой прочности (для сплава В95 55— 60 кГ/мм для сплава В96 <= 70 кПмм ). Эти сплавы широко применяются в сжатых зонах конструкции, работающих при температурах до 100° С (при более высокой температуре они разупроч-няются). Ковочный сплав В93 (о 50 кПмм ) не содержит добавок хрома, марганца, циркония, что улучшает его технологические свойства. Из сплава В93 делают самые крупные в мире поковки и штамповки, имеющие одинаковую прочность (0в = = 48 кПмм ) в любом направлении и в любом сечении (толщиной до 1 м), причем закалка производится в горячей воде, что уменьшает поводки. Высокопрочные сплавы А1—1п—Mg—Си чувствительны к концентраторам напряжений и коррозии под напряжением. В настоящее время разрабатываются высокопрочные свариваемые сплавы системы А1—Zn—Mg—Си. [c.15]

Медь. С увеличением содержания меди в сплавах системы Л1—Хп—Mg от О до 0,8—1,0% повышается прочность и устойчивость против коррозии под напряжением, однако ухудшается общая коррозионная стойкость и увеличивается склонность к образованию горячих трещин при сварке [25], Сплавы системы А1—гп—Mg, содержащие 0,5—1,0% Си (Х7002, AlZпMg u0,5), [c.178]

Можно сделать несколько общих замечаний, касающихся влияния легирующих элементов и примесей на коррозионную стойкость алюминиевых сплавов. Данные по этому вопросу собраны в работе Уитэй-кера [12], Медь, как правило, оказывает отрицательное влияние, повышая чувствительность к межкристаллитной и общей коррозии, поэтому сплавы, содержащие медь, следует считать менее коррозионно-стойкими. Из этого общего правила есть, однако, исключения например, повышенная стойкость сплавов k —Zn—Шg к коррозии под напряжением объясняется малыми добавками меди [13, 14]. В других случаях добавки медн используются для замедления сквозного разрушения материала, но за счет увеличения скорости общей коррозии. [c.83]

Благоприятное действие на латунь оказывает также олово, которым часто легируются сплавы, содержащие 70% меди и 29% цинка в этом сплаве олова содержится 1%. Сплав этот показывает высокую коррозуюннук) стойкость в минерализованных водах, однако он склонен к протеканию коррозии под напряжением н аммиачной коррозии. Коррозионная стойкость латуней возрастает также при присадке к ним алюминия (около 2%), сурьмы и фосфора (0,5%). Однако сплавы с этими добавками не нашли широкого использования. [c.34]

Транскристаллитное коррозионное растрескивание. под напряжением, к которому чувствительны аустенитные сорта, также можно отнести к селективной коррозии. Это явление подробно обсуждается в разделе 8.3, Коррозионные среды, вызывающие подобные разрушения, очень специфичны чаще всего это хлориды. Для начала растрескивания необходимо критическое сочетание уровня напряжения и концентрации хлоридов, а на практике такие разрушения в большинстве случаев происходят в горячем металле. Все аустенитные стали (см, табл, 1,8) чувствительны к растрескиванию примерно в одинаковой степени. Ферритные стали (см, табл. 1,7), судя по всему, не склонны к растрескиванию, но недавно было замечено, что легирование никелем, медью или кобальтом может вызвать чувствительность к растрескиванию и в ферритной структуре, Мартеи-ситные сорта в смягченном состоянии ие поддаются транскристаллитному растрескиванию, однако в упрочненном состоянии такое растрескивание под напряжением может начаться, причем его вероятность, как правило, возрастает при повышении прочности материала. Мнения о том, является ли транскристаллитное растрескивание в этом случае в действительности селективной коррозией, или это в основном лишь из форм хрупкого разрушения, расходятся (хотя для инженера решение этого вопроса не столь существенно). Коррозионные среды, в которых может происходить такое разрушение, не столь специфичны, как для аустенитных сталей. Исчерпывающий обзор межкристаллитной коррозии сплавов Ре— N1—Сг с учетом влияния напряжений дан в работе Коуэна и Тедмана [8а]. [c.33]

Коррозия медных сплавов под напряжением может происходить только в некоторых конкретных средах, в особенности в аммиаке и соединениях аммония или в близких к ним соединениях, таких как амины. Растрескивание происходит также в ртути и растворах ее солей (из которых осаждается ртуть) и в других жидких металлах, но механизм растрескивания в этих случаях несомненно другой [161]. Ртуть всегда вызывает межкристаллитное растрескивание, тогда как в аммиаке растрескивание в зависнмостн от обстоятельств, может быть транскристаллитным, межкристаллитным или смешанным. Это еще раз подтверждает тот факт, что, как показал Эдмунде [162], ртуть не вызывает растрескивания монокристалла меди, а в аммиаке растрескивание происходит. [c.105]

В последние годы большое внимание было уделено теоретическим вопросам коррозионного растрескивания. Среди медных сплавов в наибольшей степени исследовано поведение латуней в аммиачных средах. Хотя было показано, что растрескивание возможно и в контакте с некоторыми другими агрессивными средами, но воздействие аммиака остается наиболее сильным. Согласно предположению Эванса [132], это связано, во-первых, со слабой коррозионной активностью аммиака, вызывающего существенную коррозию только таких участков, как границы зерен или другие несовершенства, а во-вторых, с тем, что аммиак предотвращает скопление ионов меди в возникающих трещинах, образуя с медью стабильные комплексы [Си(ЫНз)4] +. Тип растрескивания (межкристаллитное или транскристаллитное) может меняться при изменении состава латуни или природы окружающей среды [175]. Матссон [176] установил, что при погружении в аммиачные растворы с различными значениями pH самое быстрое растрескивание напряженных латуней наблюдается при 7,1—7,3, и в этих же условиях иа поверхности металла возникают черные пленки. Роль тусклых поверхностных пленок изучалась и в дальнейшем [177]. Механизм коррозионного растрескивания медных сплавов обсуждался в многочисленных исследованиях посвященных электрохимическим [178] и металлургическим [179] аспектам проблемы. Статьи, посвященные этому явлению, включены в материалы нескольких симпозиумов и конференций по коррозии металлов под напряжением [159, [c.106]

Хромоникелевые стали под напряжением склонны к коррозии. Интенсивно взаимодействуют с фреоном-11 титановые, алюминиевые и медные сплавы. Медь, сурьма, цирконий, гафний, ниобий сильно изменяют состав газообразной фазы и при избытке фреона lvioгyт полностью превращаться в галогениды. [c.285]

У медноцинковых сплавов мэханнческие свойства выше, чем у меди, и они также более стойки по отношению к ударной коррозии. Вследствие этого латуни чаще, чем медь, применяют для изготовления конденсаторных трубок. Коррозионное разрушение латуней проявляется в виде обесцинкова-ния, питтинга или коррозионного растрескивания под напряжением. Склонность латуней к таким видам разрушения, исключая питтинг, изменяется с содержанием цинка (рис. 102). Питтинг обычно вызывается дифференциальной аэрацией или высокими скоростями движения воды. Его можно избежать, постоянно поддерживая поверхность латуни чистой и уменьшая скорость движения воды, а иногда соответственным изменением конструкции изделий. [c.268]

Избыток кремния приводит к небольшому уменьшению сопротивления КР, однако сопротивление при этом остается относительно высоким [51]. Добавки марганца и хрома к сплавам серии 6000 регулируют размер зерна и увеличивают как прочность, так и пластичность [115]. Сплавы, имеющие добавки хрома и марганца, имеют минимальную чувствительность к межкристаллитной коррозии в растворах типа соль — кислота и соль — пероксид водорода, особенно в приеутствии небольших количеств примесного элемента железа [115]. Медь также способствует повышению прочности сплава, однако при содержании>0,5 % Си сопротивление сплава к коррозии понижается [116]. Хотя сплавы системы А1 — Мд — 51 имеют высокое сопротивление общей коррозии и КР [51, 115], определенные отклонения от стандартной термической обработки могут сделать эти сплавы чувствительными к КР в состоянии естественного старения Т4. Это имеет место, когда температура под закалку слишком высока, а скорость закалки невысокая [51, 117]. Даже в этих условиях КР на поперечных образцах сплава 6061-Т4 происходило только на высоконапряженных пластически деформированных образцах и отсутствовало при испытании образцов на растяжение, напряженных на 75 % от предела текучести. Искусственное старение закаленного с низкой скоростью сплава 6061-Т4 до состояния Тб устраняло тенденцию к КР [51]. [c.233]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...