Коррозия аморфных сплавов

КОРРОЗИЯ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ [c.248]

Из данных, приведенных на рис. 9.2—9.4, можно видеть, какие металлические элементы повышают коррозионную стойкость аморфных сплавав типа металл — металлоид. Степень повышения потенциала коррозии и снижения анодного тока зависит от того, какой элемент вводится в сплав в качестве второго металлического компонента. Повышение потенциала коррозии и снижение анодного тока соответствует уменьшению скорости свободной коррозии Аморфные сплавы, не содержащие второго металлического элемента, в различных средах обычно не пассивируются, но при вве дении второго металлического элемента эти сплавы обычно перехо дят в пассивное состояние именно за счет анодной поляризации Величина эффекта такого легирования зависит от соотношения ак тивностей легирующего металла и металла основы сплава [27] [c.270]

При добавлении металлических элементов менее активных, чем элемент основы, скорость коррозии аморфных сплавов типа металл-металлоид также снижается, но в основе этого лежат совсем другие причины. Благодаря особенностям аморфной структуры неактивные элементы, например благородные металлы, равномерно распределяются в сплаве и его химическая активность понижается. В этом случае неактивные легирующие металлические элементы также почти не проникают в образующуюся пленку, а накапливаются в поверхностном слое металла непосредственно под пленкой [c.274]

Таким образ ом, при добавлении в достаточном количестве химически неактивных элементов скорость коррозии аморфных сплавов заметно падает. Поэтому один из путей повышения коррозионной стойкости аморфных сплавов состоит о легировании их, в частности благородными м.еталлами. [c.274]

Рис, 10,2. Влияние легирования на скорость,коррозии аморфных сплавов на железной и кобальтовой основах в 1 н. растворе НС1 [c.297]

Критическая концентрация хрома, необходимая для пассивации, определяется соотношением между легирующими элементами сплава и активностью коррозионной среды. К факторам, понижающим сопротивление коррозии аморфных сплавов, относятся все процессы, усиливающие химическую неоднородность, а именно появление флуктуаций химического состава разделение исходной аморфной фазы на две другие аморфные фазы или фазы с другим химическим составом переход аморфной фазы на двух- или многофазную смесь кристаллов разного химического состава или образование кристаллической фазы того же химического состава, что и окружающая матрица [495]. [c.303]

Аморфный сплав, не содержащий хрома, подвергается коррозии быстрее, чем кристаллическое железо, однако по мере увеличения содержания хрома скорость коррозии аморфного сплава резко снижается и при содержании 8 ат. % Сг и более не фиксируется микровесами после выдержки в течение 168 ч. [c.865]

Металлические аморфные сплавы обладают очень высокой коррозионной стойкостью. Особенно большую стойкость проявляют сплавы железа и никеля, содержащие хром. Высокая устойчивость металлических стекол к коррозии связана прежде всего с отсутствием границ зерен, включений и т. п. [c.373]

Коррозия возникает преимущественно в центрах зарождения, таких, как границы зерен, дислокации, места концентрационных неоднородностей. Доля подобных мест в аморфных сплавах, по-видимому, заметно меньше, чем у кристаллических, что должно обусловливать высокую сопротивляемость коррозии. И действительно, для ряда аморфных сплавов, например типа Fe —Сг — [c.288]

Рис. 12.8. Скорость коррозии аморфных и кристаллических сплавов на

Рис. 9.8. Влияние хрома (х) и металлоидов на скорость коррозии в 1 н. водном растворе НС1 аморфных сплавов на основе железа, кобальта и никеля

Сплавы типа металл-металл в аморфном состоянии также имеют более высокую коррозионную стойкость, чем в кристаллическом состоянии. Пример для сплава Zr—50 Си приведен на рис. 9.11 [12]. Из сравнения скоростей коррозии этого сплава в кристаллическом й аморфном состояниях в 1 н. водном растворе НС1 видно, что в первом случае скорость коррозии примерно в два раза выше, чем во втором. Интересно, однако, что скорость коррозии чистой кри- [c.256]

Что касается двойных аморфных сплавов, содержащих кремний, то по коррозионной стойкости их скорее можно отнести к сплавам типа металл-металл, чем к сплавам типа металл-металлоид. Например, в двойных сплавах Fe—Si, приготовленных методом (распыления, при увеличении концентрации кремния от 20 до 30% (ат.), также как и в кристаллических сплавах, скорость коррозии в разбавленной серной кислоте снижается примерно в 50 раз. Когда содержание кремния превышает 25% (ат.), можно методом распыления получить аморфные сплавы, скорость коррозии которых будет примерно в десять раз меньше, чем скорость коррозии кри- [c.257]

Как уже говорилось, аморфные сплавы типа металл-металлоид, не. содержащие второго металлического элемента, обычно имеют довольно высокую скорость коррозии, превышающую скорость коррозии простых кристаллических металлов, используемых в качестве основы сплава. Однако при добавлении второго металлического элемента коррозионная стойкость этих сплавов существенно повышается, чему способствует легко возникающая защитная пленка. [c.260]

Даже на первый взгляд видно, что скорость коррозии сплавок, содержащих фосфор в качестве основного металлоида, более чем на два порядка ниже, чем скорость коррозии сплавов, имеющих в качестве основного металлоида бор. В этих сплавах скорость коррозии последовательно уменьшается, если вторым металлоидом являются Si, В, С, Р. Наличие фосфора наилучшим образом сказывается на повышении коррозионной стойкости аморфных сплавов Fe—Сг. Это относится не только к коррозии в слабых кислотах при обычных температурах, но и к коррозии в концентрированных кислотах при высоких температурах. [c.263]

На рис. 9.21 приведены потенциодинамические кривые анодной поляризации в 1 н. водном растворе H I в случае введения различных количеств молибдена в аморфный сплав Fe—13Р—7С [ 28]. Легирование молибденом снижает скорость активного растворения, т. е. скорость коррозии сплава. Данные РФС о химическом составе поверхностной пленки, образующейся в этих сплавах при [c.270]

В противоположность аморфным сплавам, бинарные кристаллические сплавы железо — молибден в 1 п. водном растворе НС1 не пассивируются даже при высоких потенциалах. Это происходит потому, что кристаллические сплавы железа, в отличие от аморфных сплавов железо — металлоид, не обладают высокой скоростью активного растворения, достаточной для накопления молибдена в пленке из химических продуктов коррозии. Это накопление молибдена протекает очень трудно, а поскольку кристаллические сплавы в химическом отношении существенно неоднородны и имеют много участков, облегчающих коррозию, они слабо защищены химическими продуктами коррозии. [c.273]

При введении в аморфные сплавы, наряду с хромом, который сам по себе способствует образованию превосходной пассивирующей пленки одновременно таких активных элементов, как ванадий, ниобий, молибден или вольфрам, формирование пассивирующей пленки — гидратированного оксида-гидрооксида хрома — облегчается. Воздействие этих элементов эффективно не только в случае аморфного состояния. Так, сопротивление коррозии нержавеющей стали значительно повышается при добавлении в нее молибдена. [c.273]

Рис. 9.3. Влияние легирующих элементов (М) на скорость коррозии аморфных сплавов Fe—— 13Р—7С в 0,1 н. водном растворе НС1 при ЗОХ (элементы М. указа-лы на рисунке штриховой линией локазаи случай двойных кристаллических сплавов Fe—Сг)

Рис. 9.4. Влияние легирующих элементов (Л1) на скорость коррозии аморфных сплавов Fe— М—13Р—7С в 0,1 н. водном растворе H2SO4 при 30°С (элементы М указаны на рисунке)

На рис. 9.9 показано, как в зависимости от содержания хрома изменяется скорость коррозии аморфных сплавов Ni — Сг —15 Р — 5 В в водном растворе 10 /о Ре01з-6 НгО 1[Ш]- Этот раствор часто применяется в экспериментах по щелевой коррозии аморфных сплавов на железной основе. Нержавеющая сталь 18 Сг — 8 Ni хорошо изученная в кристаллическом состоянии, имеет склонность к сильной щелевой коррозии в указанном выше растворе средняя скорость коррозии здесь достигает 10 мм в год. В аморфных сплавах на кобальтовой и никелевой основах, где питтинговая коррозия [c.256]

Коррозионная стойкость аморфных сплавов металл-металлоид довольно сильно различается в зависимости от типа основы, что хорошо видно из рис. 9.8. Ниже мы увидим, что повысить корро--зионную стойкость за счет введения хрома в отлавы, содержащие только бор или фосфор в качестве аморфизатора, не очень легко. На рис. 9.8 приведены значения скорости коррозии аморфных сплавов Fe — Сг — 20 В, Со — Сг — 20 В и Ni — Сг — 20 В в 1 н. водном растворе H I. На этих сплавах при содержании хрома <30% (ат.) стабильная пассивирующая пленка в данном растворе не возникает. Из трех элементов — Fe, Со, Ni — химически наиболее активно железо. Поэтому аморфный сплав на железной основе Fe — Сг — 20 В при содержании хрома <30% (ат.) имеет наибольшую скорость коррозии. Напротив, сплав на основе наименее активного элемента — никеля имеет и наиболее низкую скорость коррозии. [c.262]

Однако, если содержание хрома >30% (ат.), то сплав на основе железа самопассивируется благодаря легкому накоплению хрома ла поверхности раздела раствор/металл. Так, при содержании хрома 35% (ат.) коррозия не наблюдается. В сплавах на основе менее химически активного кобальта картина иная. Активное растворение -сплава на основе кобальта протекает менее интенсивно, чем активное растворение сплава на основе железа, и поэтому здесь слабее выражено накопление хрома на поверхности раздела сплава и раствора. Чтобы свести к нулю коррозию аморфного сплава на основе Со — Сг — 20 В в 1 н. водном растворе H I, нужно добавить 50% (ат.) Сг. [c.262]

Химические свойства. Возможность использования в различных отраслях техники аморфных сплавов определяется еще и тем, что, помимо особых магнитных свойств, аморфные сплавы обладают уникальным комплексом химических и механических свойств. Высокие коррозионные свойства аморфных сплавов сделали их перспективными для использования в технике в качестве коррозионно-стойких материалов. Среди аморфных сплавов на основе железа наивысшую стойкость в агрессивных кислых средах имеют сплавы с определенным сочетанием металлов и неметаллов (высокое содержание хрома и фосфора). Однако высоким сопротивлением коррозии обладают только стабильные аморфные сплавы. Наглядным примером являются аморфные быстрозакаленные сплавы железо—металлоид, не содержащие других металлических элементов, кроме железа. В силу химической неустойчивости аморфного состояния они обладают низкой коррозионной стойкостью. Однако при введении хрома (вместо части железа) резко возрастает химическая стабильность аморфного состояния и, как следствие, растет коррозионная стойкость. Отметим, что в первом случае сопротивление коррозии аморфного сплава железо—металлоид ниже, чем у чистого кристаллического железа, а во втором оно превосходит коррозионную стойкость нержавеющих сталей и высокосодержащих никелевых сталей [427]. [c.303]

Во втором издании (первое - в 1986 г.) рассмотрены основные положения теории коррозии металлов и сплавов. Проанализировано влияние условий эксплуатации на коррозию конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Приведены свойства важнейших конструкционых материалов, в том числе данные по жаропрочным и жаростойким конструкционным сплавам. Указаны способы повышения коррозионной стойкости поверхностное легирование, создание металлокерамических сплавов, получение сплавов в аморфном состоянии, современные методы борьбы с газовой коррозией. [c.160]

Химические свойства аморфных сплавов описаны в гл. 9. Главное содержание этой главы — описание коррозионных свойств аморфных сплавов и обсуждение причин, обусловливающих уникальность этих свойств. Сразу же следует отметить, что необычайно высокая коррозионная стойкость аморфных сплавов наблюдается только в том случае, если они легированы хромом. Уровень стойкости к коррозии в этих сплавах значительно выше, чем у лучших коррознои-ностойких кристаллических материалов. Основная причина высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов заложена в их атомном и электронном строении. Основное внимание в книге уделяется первому аспекту проблемы. [c.20]

Авторы детально обсуждают механизмы формирования высокой стойкости аморфных сплавов к коррозии (образование пассивирующей пленки с высокой концентрацией гидратированного оксида — гидроксида хрома активное растворение как условие для ускоренного формирования пассивирующей пленки высокая структурная и фазовая однородность как фактор, определяющий устойчивость пассивирующей пленки). Здесь же рассмотрены и другие химические свойства аморфных сплавов в тесной связи с возможными о астями использования этих свойств на практике. Особое внимание заслуживает вопрос об использовании аморфных сплавов в качестве абсорбатов водорода. [c.21]

Аморфные сплавы железо — металлоид, получаемые сверхбыстрым охлаждением и не содержащие других металлических элементов, кроме железа, обычно характеризуются довольно высокой скоростью коррозии по сравнению с чистым кристаллическим железом или сталью, что вызвано химической неустойчивостью их аморфного состояния. Однако замена в таких сплавах некоторой части железа хромом приводит к тому, что их коррозионная стойкость становится необычайно вьгсокой, превышающей коррозионную стойкость нержавеющих сталей, высоконикелевых сплавов и других подобных материалов. На рис. 9.1 приведены результаты коррозионных испытаний аморф Ных сплавов системы Fe — Сг — 13 Р — 7 С и кристаллических сплавов системы Fe—Сг при 30°С в 1 н. водном растворе Na l, в котором концентрация Na l в Два раза больше, чем в обычной морской воде. Скорость коррозии определялась по умень- [c.248]

Р — 7С, выше скорости корро- эии чистого кристаллического желе-за. Из этого сравнения напрашива-ется вывод, что аморфные сплавы металл — металлоид, не содержащие кроме основного металла других металлических элементов, обычно имеют более высокую скорость коррозии по сравнению с чистым [c.249]

Рис. 9.1. Влияние хрома иа скорость коррозии кристаллических сплавов Fe—Сг (/) и аморфных сплавов Fe—Сг— 13Р—7С (2) в 1 н. водном растворе Na l

Потеициостатические поляризационные кривые аморфного сплава Ni — СГ — 15 Р — 5 В в 2 н. водном растворе H2SO4 и в 1 н. водном растворе НС1 представлены на рис. 9.10 [10]. В обоих растворах этот сплав самопассивируется. Также как и в случае аморфных сплавов на основе железа, здесь питтинговая коррозия не возникает в I н. водном растворе НС1 даже при высоких потенциалах. Аморфный сплав Со — Сг— 13 Р — 7 В при содержании 10% (ат.) Сг также самопассивируется в 1 н. водном растворе НС1 [11]. [c.256]

Таким образом, влия>ние химической активности основного элемента аморфных сплавов типа металл-металлоид сводится к следующему. Если сплав не содержит достаточного (оно зависит от химической активности металлической основы) количества элементов, способствующих образованию эффективной пассивирующей пленки, то скорость коррозии увеличивается. Если же концентрация таких элементов достаточна, то скорость коррозии сплава быстро снижа- [c.262]

Для сплавов, содержащих хром, концентрация хрома в гидратированном оксиде-гидрооксиде хрома в возникающей на поверхности сплава пассивирующей пленке высока, что улучшает защитные свойства этой пленки. Об этом уже говорилось. Если в аморфных сплавах имеются бор и кремний, то они проникают в поверхностную пленку, превращаясь соответственно в бораты и силикаты хрома, при этом концентрация хрома в гидратированном оксиде — гидроксиде хрома в поверхностной пленке невелика. Несмотря на то, что в аморфных сплавах Со—25Сг,—25В и Со—ЮСг—20Р концентрация хрома в поверхностной пленке в виде положительных ионов при естественной коррозии превышает 80%. первый сплав находится в активном состоянии, а второй самопассивируется. ЭтО происходит вследствие того, что содержание бората хрома и концентрация гидратированного оксида — гидрооксида хрома в возникающей на поверхности первого сплава пленке недостаточно велики. Вероятно, довольно трудно повысить коррозионную стойкость аморфных сплавов, содержащих бор и кремний, по отношению к коррозионной стойкости аморфных сплавов с фосфором. [c.266]

Аморфные сплавы металл — металлоид, содержащие большие количества хрома или титана, самопассивируются, при этом скорость коррозии, естественно, становится крайне низкой. Однако, если такие металлические элементы, большие концентрации которых приводят к самопассивации, содержатся не в достаточных количествах, сплав оказывается активным. Аналогичным образом на скорость коррозии влияют и другие вышеперечисленные металлы. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...