Коррозия конструкционных металлов с покрытиями

Коррозия конструкционных металлов с покрытиями [c.195]

При подготовке доработанного обзора вся новая информация была добавлена к основной части в виде дополнительной главы Состояние исследований на 1977 г. Расположение материала в новой главе повторяет структуру исходного обзора. Кроме того, добавлено несколько новых параграфов, посвященных коррозии крепежных деталей, конструкционных металлов с покрытиями, композиционных и некоторых других материалов, а также глава, обобщающая последний опыт применения различных металлов и сплавов в опреснительных установках. [c.11]

Коррозия конструкционных металлов и стойких металлических покрытий в чистой воде и пароводяных смесях в теплоэнергетических установках, даже в условиях высокого давления [10—30 МПа (100—300 атм)] при 300—500°С, происходит гораздо медленнее, чем в рабочих газовых средах. Поэтому и предельно допустимая норма скорости коррозии там соответственно ниже 0,1 г/(№ ч) в обычных и 0,01 г/(м2.ч) в атомных установках за первые 1000 ч привесом образца считается разность Дт = т, — тг, где т, — масса образца после испытания, тг — масса того же образца после снятия продуктов коррозии в расчете на 1 м поверхности за [c.248]

Разрушение оборудования из металлов и сплавов можно резко снизить усовершенствованием и разработкой методов защиты аппаратуры от коррозии. В настоящее время особое внимание уделяется разработке новых видов металлических и неметаллических покрытий, ингибиторов, усовершенствованию электрохимической защиты. Среди множества методов защиты металлов от коррозии самым распространенным является нанесение различных защитных металлических и неметаллических покрытий. Для защиты от коррозии черных металлов широко применяют цинковые покрытия, примерно 70% производства цинка расходуется для этих целей. Сложность и многообразие условий воздействия внешней среды, а также большое разнообразие применяемых конструкционных материалов постоянно требуют расширения номенклатуры гальванических покрытий металлами и сплавами с определенными заданными свойствами. [c.8]

Еще одним вариантом защиты от коррозии металлическими покрытиями является плакирование. Плакирование — термомеханический метод получения комбинированных материалов путем совмещения, например, тонколистового коррозионностойкого (или обладающего другими специальными свойствами — износостойкостью, кавитационной стойкостью и др.) металла с конструкционной несущей основой из обычных углеродистых илн низколегированных сталей. [c.125]

Разрушение металлов, причиняемое коррозией, приносит огромный материальный ущерб мировому хозяйству. Развитие многих производств химии, металлургии и других отраслей тесно связано с необходимостью применения конструкционных материалов или покрытий, обладающих высокой химической стойкостью. К числу наиболее надежных средств защиты металлических изделий от коррозии можно отнести эмалирование, сочетающее прочностные свойства металла с высокой химической устойчивостью силикатных эмалей. [c.7]

Последовательное наступление научно-технической революции неразрывно связано с непрерывным совершенствованием машиностроения — основы технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Инженерная техническая деятельность на основе научной мысли расширяет и обновляет номенклатуру конструкционных материалов, внедряет эффективные методы повышения их прочностных свойств. Появляются новые материалы на основе металлических порошков, порошков-сплавов. Порошковая металлургия не только приводит к замене дефицитных черных и цветных металлов более дешевыми материалами, она позволяет получить совершенно новые материалы — материалы века , которые невозможно получить традиционным путем. Кроме того, изготовление изделий из порошков — практически безотходное производство. Другое направление получения дешевых конструкционных материалов состоит в применении пластмасс, новых покрытий и т. п. Тончайшая пленка из порошковых смесей на поверхности детали, образуемая плазменным напылением, повышает надежность сопрягаемых и трущихся друг о друга деталей машин, защищает их от коррозии и существенно увеличивает их износостойкость. [c.4]

В промышленном масштабе диффузионные покрытия применяют для металлов со сравнительно низкой температурой плавления, в основном на железной основе. Как известно, из конструкционных материалов, применяющихся в народном хозяйстве, около 90 % составляют сплавы железа, поэтому их предохранение от коррозии является задачей первостепенной важности. Диффузионные покрытия наносят обычно в целях повышения стойкости к коррозии, высокотемпературному окислению и истиранию. Наиболее совершенные антикоррозионные слои — покрытия на основе хрома и его сочетаний с [c.136]

Зависимость коррозионных потерь от времени экспозиции для образцов, испытывавшихся на среднем уровне прилива, имеет интересные особенности, являющиеся серьезным аргументом в пользу изложенной выше теории биологического контроля скорости коррозии в морской воде. Эта кривая представлена на рис. 122. Видно, что в течение первого года экспозиции скорость коррозии стали была очень велика (примерно 250 мкм/год), почти вдвое выше, чем при экспозиции в условиям постоянного погружения. Образцы в зоне прилива также подвергались обрастанию (в основном усоногими раками), но оно происходило значительно медленнее, чем при постоянном погружении в том же месте, и только через год на металле образовался слой, обладающий высокими защитными свойствами. После этого (в интервале от 1 до 2 года испытаний) скорость коррозии упала до очень малого значения (менее 10 мкм/год). Медленное обрастание и больший доступ кислорода к поверхности металла в зоне прилива (по сравнению с погруженными образцами) задержали возникновение полностью анаэробных условий на металлической поверхности, что, очевидно, и проявилось в увеличении периода защиты металла вследствие обрастания. Если бы рост бактерий на этой стадии можно было затормозить, то скорость коррозии осталась бы на очень низком уровне, сделав возможной длительную эксплуатацию углеродистой конструкционной стали без защитных покрытий. Это было бы аналогично случаю атмосферной коррозии стареющих (низколегированных) сталей, при многолетней эксплуатации которых практически не требуется никакого ухода. [c.444]

Развитие многих отраслей современной техники в значительной степени зависит от успешного применения для ответственных деталей машин и конструкций защитных покрытий, которые предохраняли бы рабочие поверхности от различных видов износа и коррозии в агрессивных газовых и жидких средах в широком интервале температур. Достаточно отметить, что применение конструкционных высокотемпературных материалов на основе тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, тантала, ниобия, ванадия для ракетной и космической техники, авиации, ядерной энергетики немыслимо без разработки и использования соответствующих защитных покрытий. Обладая необходимыми механическими свойствами при высоких температурах (1000° С и выше), эти материалы катастрофически окисляются уже при температурах выше 700—800° С. Попытки решить проблему обеспечения окалиностойкости тугоплавких металлов и их сплавов металлургическим путем, т. е. подбором легирующих добавок, пока практически не привели к серьезным успехам. В то же время применение защитных покрытий во многих случаях оказалось эффективным. В настоящее время общепризнанно, что применение покрытий для защиты высокотемпературных материалов от газовой коррозии — наиболее перспективный и реальный путь решения этой проблемы [71, 72]. [c.6]

Кроме того, изделия машино- и приборостроения часто эксплуатируются в условиях высокой влажности — отсеки судов, внутренние помещения гидросооружений и т. п. В этих случаях, наряду с использованием коррозионностойких конструкционных материалов и некоторых защитных покрытий (таких как катодная защита, покрытия металлами, пластмассами и т. п.), для защиты от коррозии стали широко применяться различные системы лакокрасочных покрытий. [c.178]

Наряду с конструкционными в технике многие металлы применяются самостоятельно или в качестве защитных покрытий. Подход к рассмотрению механизма и кинетики процессов их коррозии одинаков. Для сравнительной оценки возможности процесса приведем значения стандартных электродных потенциалов (ряд напряжений) [c.27]

Проблеме защиты металлов от коррозии посвящены многотомные исследования, практические рекомендации и учебно-методические пособия. Двадцатый век ознаменовался значительным прогрессом в этом направлении благодаря успехам неорганической химии и химии высокомолекулярных соединений. Создание обширной номенклатуры искусственных силикатных материалов, синтетических смол и полимеров позволило решить многие вопросы защиты металлов от коррозии за счет нанесения различных покрытий и использования конструкционных неметаллических материалов для изготовления химических аппаратов и других изделий, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами. [c.7]

В условиях тропического климата металлы подвергаются усиленной коррозии, поэтому в качестве конструкционных материалов должны применяться коррозионностойкие металлы и сплавы. Применение других металлов и сплавов допускается при условии защиты их от коррозии. Медь и медные сплавы должны применяться с защитными покрытиями или с пассивированием. Изделия из алюминия и алюминиевых сплавов должны применяться с защитными покрытиями, плакированные, но содержащие медь и анодированные. Резьбовой крепеж следует применять из медных сплавов с металлическим защитным покрытием или из высокохромистой стали, содержащей не менее 18% хрома. Допускается применение стального крепежа диаметром менее 6 мм, если он защищен металлическим покрытием. Защита металлов, как правило, осуществляется путем лакокрасочных или гальванических покрытий. Поверхность деталей перед нанесением покрытий должна быть тщательно очищена от продуктов коррозии и загрязнений, а также тщательно обезжирена. Не защищенные от прямого действия солнечной радиации поверхности должны быть покрыты красками светлых тонов (алюминиевой краской). Окраска должна производиться при температуре не ниже 15° С и относительной влажности не более 70%. [c.420]

Вред, наносимый коррозией, огромен. Только черных металлов разрушается до 10% от выпускаемого количества. Однако ущерб определяется не только чистым весом разрушенного металла, но и в значительно большей степени стоимостью тех конструкций, которые вышли из строя из-за подчас незначительного очага коррозии, а также стоимостью ремонта испорченного оборудования, нередко исключительно трудоемкого и дорогостоящего (например, обнаружение и ремонт поврежденного участка морского кабеля или магистрального трубопровода). В сумму ущерба от коррозии входит и стоимость всех мероприятий по борьбе с коррозией, включая применение многочисленных защитных покрытий (металлических, лакокрасочных и других), применение дефицитных и дорогостоящих конструкционных материалов и т. д. [c.36]

В пароводяной тракт ТЭС непрерывно поступают загрязнения, ухудшающие качество питательной воды а) с паром, вырабатываемым парогенератором б) с при-сосами охлаждающей воды через неплотности в конденсаторах паровых турбин в) с присосами через неплотности в теплофикационных подогревателях г) с низкокачественным дистиллятом или с забросом концентрата во вторичный пар паропреобразователей д) с загрязненным конденсатом внешних потребителей отборного пара теплофикационных турбин е) с добавочной питательной водой, восполняющей потери пара и конденсата внутри ТЭС и у внешних потребителей пара ж) с реагентами, вводимыми в тракт питательной воды для осуществления так называемого коррекционного водного режима, предназначенного для борьбы с коррозией конструкционных металлов и с накипеобразованием на поверхностях нагрева з) с продуктам коррозии элементов энергетического оборудования и трубопроводов, омываемых водой или паром. При этом следует иметь в виду, что абсолютная величина каждого из перечисленных источников загрязнений может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от типа ТЭС, условий ее эксплуатации, от принятой схемы обработки добавочной питательной воды и загрязненных конденсатов, а также от противокоррозионной стойкости применяемых конструкционных материалов и защитных покрытий. Для того чтобы предотвратить накопление поступающих в пароводяной тракт электростанции загрязнений, необходимо организовать их систематический вывод из пароводяного цикла путем непрерывной и периодической продувки парогенераторов с многократной циркуляцией, применения промывочно сепарационных устройств прямоточных парогенераторов докритического давления, химического обессоливания конденсата и т- д. [c.13]

Хотя ЦИНК корродирует в морской воде обычно с меньшей средней скоростью, чем железо, он не применяется в качестве конструкционного металла в условиях погружения как из-за плохих физических свойств, так и из-за склонности к местной коррозии [46]. Основное применение цинка — протекторы для защиты погружаемых конструкций и защитные гальванические покрытия на стали. Трубопроводы из оцинкованной стали используются на кораблях в пожарных системах перекачки морско й воды. Высокая коррозионная стойкость таких труб связана, несомненно, с ограниченной концентрацией кислорода в заполняющей их стоячей воде. [c.167]

Большинство предшествующих исследований коррозии, вызванной суль-фатвосстанавливающими бактериями, было посвящено почвенной коррозии или влиянию лабораторных культур бактерий. Очень мало внимания уделялось важной роли сульфатвосстанавливающих бактерий в морских средах. Рассмотренные выше результаты натурных коррозионных испытаний, проведенных Научно-исследовательской лабораторией ВМС США, показывают, что эти анаэробные бактерии оказывают определяющее влияние на коррозию конструкционных сплавов на основе железа в океане. Во всех местах, включая полусоленые воды бухты Чисапик, сульфатвосстанавливающие бактерии оказывали воздействие на металл. К концу первого года экспозиции коррозионные продукты, содержащие сульфид железа, были обнаружены на большинстве образцов. Питтинг на всех пластинах был умеренным. Отдельные раковины или участки с толстым слоем отложений не приводили к образованию более глубоких питтингов. В результате деятельности анаэробных бактерий на всех металлических поверхностях под образовавшимся слоем продуктов коррозии и приросших морских организмов возникал мягкий, плохо сцепленный с металлом слой, состоявший в основном из сульфида железа. При наличии такого слоя расположенные над ним продукты коррозии и обрастания легко удаляются большими целыми кусками. Проведенные испытания показали, что при образовании на металле в процессе обрастания достаточно толстого сплошного покрытия создаются анаэробные условия. При этом процесс коррозии определяется бактериальной активностью. [c.450]

Неметаллические материалы в отличие от металлов и сплавов практически неэлектропроводны, а следовательно, при воздействии на них растворов электролитов исключается возможность возникновения гальванических элементов. В связи с этим неметаллические конструкционные материалы и защитные неметаллические покрытия в меньшей степени подвержены коррозии, чем металлы, и могут в ряде случаев обеспечить длительный срок эксплуатации основных сооружений. Например, во всех процессах, связанных с применением серной кислоты, наблюдается интенсивная коррозия свинца, а также имеет место коррозия нержавеющей стали типа Х18Н10Т, поэтому задача аппаратурного оформления может быть часто решена только при условии применения металлических материалов. [c.194]

Накопление данных о сроках службы покрытий должно производиться на действующих предприятиях при участии ведущих проектных и научно-исследовательских организаций. При обследованиях и оценке покрытий целесообразно проводить параллельно определения скорости коррозии незащищенных металлов и сплавов, пользуясь шкалой оценки коррозиеустойчивости металлов, приведенной в приложении 4. Эти данные позволят при рассмотрении технико-экономических показателей различных покрытий и конструкционных материалов делать правильные выводы и принимать наиболее эффективные меры по борьбе с коррозией. [c.69]

Никелирование широко применяют как защитно-декоратив-ное покрытие наружных поверхностей деталей машин и приборов, работающих в обычных атмосферных условиях, а также при повышенной температуре до 600° С, выше которой начинается процесс окисления. Никелевые покрытия отличаются достаточно высокой механической прочностью и пластичностью, хорошо поддаются полированию. Однако для большинства конструкционных металлов никель является катодным покрытием, его нормальный электродный потенциал —0,25 В и, следовательно, он не защищает их от коррозии электрохимически. Вместе с тем никелевые гальванические покрытия отличаются пористостью. Поэтому никелирование стальных деталей применяется с подслоем меди, при этом толщина слоя никеля обычно назначается от 10 до 15 мкм. В декоративных целях, а также в целях увеличения поглощающей способности лучистой энергии применяют черное никелирование. [c.317]

Все это, а также отзывы по второму изданию книги, поступившие в связи с широким техническим и научным обсуждением этого учебного пособия, в которых были высказаны пожелания о введении некоторых изменений и необходимости дополнения книги новыми главами, побудило автора переделать некоторые главы книги, сократить менее ценный материал и написать новые главы. Книга дополнена следующими главами глава VI Влияние конструктивных особенностей элементов аппаратов и сооружений на коррозионный процесс глава VII Разрушение металлов при совместном действии коррозионных и механических факторов глава XV Коррозия новых конструкционных металлов и сплавов . Вместо одной главы Пластические массы , помещенной во втором издании, дано пять глав по высокополимерным материалам. Коренной переработке подверглись главы II, III и IV по кинетике процессов электрохимической коррозии и пассивности металлов и глава IX по химической коррозии. Глава XXXI по углеграфитовым и древесным материалам значительно расширена в первой части, учитывая большое значение этих материалов в химическом машиностроении, и сокращена во второй части. Сокращены также глава I, поскольку вопросы строения металлов и растворов подробно рассматриваются в различных учебниках, и глава XVI Металлические защитные покрытия и химические методы обработки , поскольку эти способы защиты в химическом машиностроении неэффективны. [c.4]

Множество химических реакций между нагретым водородом и углеродом затрудняет использование графита в качестве конструкционного материала тепловыделяющих элементов, так как никто не будет использовать в ядерном ракетном двигателе реактор, части которого подвержены коррозии и эрозии с большой скоростью. Одним из решений этой пробле мы является покрытие всех открытых поверхностей графита внутри активной зоны реактора защитной пленкой. В качестве такого покрытия можно применить один из устойчивых тугоплавких карбидов металла. Другим возможным решением является использование рабочего тела, не реаги рующего с графитом. Такие рабочие тела могут быть образованы добавкой к основной составляющей веществ, реагирующих с водородом, например [c.518]

Возникает задача создания экономно-легированных сплавов, композиционных материалов и методов поверхностного упрочнения деталей машин. Поверхностные слон во кногом определяют работоспособность деталей машин, поэтому износостойкость и коррозионная стойкость деталей полностью зависят от состояния их поверхности. Применением износостойких покрытий стремятся решить проблему экономии вольфрама в инструментальных сталях, а такя е повысить работоспособность деталей из конструкционных сталей. Ионная имплантация снижает точечную коррозию н повышает износостойкость подшипников качения, Задача создания высокожаростойких и жаропрочных сплавов для новой техники неразрывно связана с разработкой надежных защитных покрытий. Поверхностное легирование приводит к экономии дефицитных металлов, так как в этом случае их требуется меньше, чем при объемном легировании [c.7]

Анализируя литературные источники и производственные данные (в частности, ОГКМ, АНК "Башнефть", ОАО "Татнефть") о применении конструкционных материалов для оборудования и трубопроводов, работающих в сероводородсодержащих средах, можно сделать вывод о том, что коррозия углеродистых сталей в таких условиях неотвратима, поскольку образующиеся продукты коррозии не способствуют наступлению пассивного состояния металла ни при каких комбинациях внешних и внутренних факторов. В связи с отмеченным, действенным направлением по повышению долговечности конструкций может быть применение коррозионно-стойких материалов и покрытий, предотвращающих или снижающих интенсивность воздействия рабочих сред за счет рационального использования электрохимических характеристик материала подложки и покрытия, а также барьерного эффекта. [c.27]

Перед осаждением металлических покрытий титан и его сплавы требуют особой подготовки. При этом юпользуют предложенный Л. И. Каданером метод предварительного образования на поверхности изделия пассивной пленки. При электроосаждении металлов из водных растворов электролита в титан легко диффундирует водород, что ухудшает механические свойства металла, особенно после серебрения, и часто вызывает отслаивание покрытия. Титан легко взаимодействует не только с кислородом, но и с азотом, серой, углеродом, галоидными соединениями при повышенной температуре. Титан и его сплавы все более широко применяются как конструкционные материалы, и потому покрытие их другими металлами служит защитой от коррозии, а также обеспечивает изменение свойств в требуемом направлении (повышение износостойкости, термостойкости, электропроводимости, возможности пайки и т. п.). [c.204]

Жидкость должна обладать хорошими антикоррозионными свойствами. Сложная современная гидравлическая система изготавливается из множества разнообразных конструкционных материалов, содержит много покрытий, уплотнительных и изоляционных материалов. При создании новых синтетических жидкостей основным вопросом является совместимость их с материалами. Даже в том случае, когда сама жидкость не является агрессивной, коррозия материалов возникает под действием растворенного кислорода, влаги, технологических и эксилуатационных примесей. Хорошие антикоррозионные свойства жидкости во многих случаях (а в водосодерл<ащих жидкостях — всегда) достигаются подбором ингибиторов коррозии. Сложной задачей является требоъание одновременной антикоррозионной защиты различных конструкционных материалов, в том числе контактных пар разнородных металлов и пар трения с малыми зазорами (до 5 мкм), в которых создаются благоприятные условия для развития контактной и щелевой коррозии. Ингибиторы коррозии должны обеспечивать коррозионную инертность жидкости в присутствии воздуха в широком интервале температур, при высоких контактных нагрузках и давлениях. [c.239]

Для создания барьера для проникновения влаги необходим слой краски достаточной толщины. Установлено, что для защиты на открытом воздухе необходимо покрытие из масляной краски толщиной ие менее 125 мкм, состоящее из трех нормальных слоев. Одиако во влажной атмосфере, особенно там, где в чечение продолжительного времени оседает роса, этого недостаточно. Поверхность конструкционных сталей негладкая, и поэтому иа участках даже очень небольшого размера толщина красящей пленки непостоянна. Подготовка поверхиости стали перед окраской — это очень важный вопрос. Окисная пленка на стальной поверхности рыхлая, пропускает влагу и обычно содержит значительное количество сульфатов [3] и других растворимых веществ, ускоряющих коррозию, включая следы аммонийных солей [4]. Для удаления продуктов коррозии и для очистки поверхности металл подвергают предварительной обработке, однако ни один нз известных методов очистки не устраняет полностью влияния предшествующей коррозии [5]. Значительно уменьшить влияние не удаленных с поверхности металла солей и окислов можно с помощью правильно подобранной грунтовки. [c.496]

Рассмотрим, например, такой металл, как хром. Специальными опытами установлено, что чистый хром, полученный алюмотермическим путем, совершенно не подвержен горячей газовой эрозии, однако он характеризуется почти полным отсутствием пластичности и вязкости и не находит пока применения в качестве конструкционного материала. Вместе с тем покрытие хромом — хромирование — широко используется в промышленности, в технике и в быту, как метод защиты изделий от коррозии в агрессивных средах и как средство, повышающее износостойкость материала при трении, а также как декоративное покрытие. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...