Коррозионно-стойкие пассивирующиеся металлы

Этот тип испытаний имеет особое значение для определения качества пассивирующих покрытий на металлах (Английский стандарт 3189) и металлических покрытий, предназначенных для эксплуатации в сравнительно мягких условиях окружающей среды. Жесткость режима таких испытаний недостаточна для более коррозионно-стойких систем покрытий. [c.158]

Коррозионно-стойкие стали являются высоколегированными и содержат не менее 13 % Сг, что обеспечивает образование на поверхности металла пассивирующей защитной пленки. [c.476]

Хотя титан относится к числу химически активных металлов, он обладает высокой коррозионной стойкостью, так как на его поверхности образуется стойкая пассивирующая пленка ТЮа. Благодаря этому титан и его сплавы не корродируют в атмосфере,-пресной и морской воде, устойчивы против кавитационной коррозии и коррозии под напряжением, а также в кислотах органического происхождения. [c.221]

Окислительные свойства азотнокислых растворов в значительной степени определяют коррозионное поведение сталей и прежде всего таких важных конструкционных материалов, как коррозионно-стойкие стали вследствие того, что защитные свойства пассивной пленки, образующейся на них, определяются как раз окислительными способностями раствора. Рост окислительных свойств раствора до определенного значения потенциала ( + 1,25—1,36 В) приводит к нарушению пассивности и резкому усилению коррозии. Растворение пассивирующих слоев при высоких положительных потенциалах наблюдается не только на хроме, но и на других металлах, например на молибдене, марганце, ванадии и железе (в концентрированных щелочах). Пассивный слой в сильно окислительной среде не нарушается на таких металлах, как титан, цирконий, ниобий, тантал. [c.7]

Следовательно, создание прочных, но достаточно редких связей покрытия с подложкой, способных обеспечить высокую адгезию, является необходимым, но недостаточным условием для защиты поверхности изделия от воздействия влаги. Поэтому антикоррозионные защитные покрытия наносятся в несколько слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Верхние, кроющие слои играют роль диффузионного барьера и придают изделию товарный вид. Они наносятся на нижний слой, непосредственно касающийся защищаемой поверхности этот слой называют грунтом. Функция -его состоит в предотвращении или по крайней мере в торможении процессов, приводящих к коррозии. Для выполнения таких функций грунт должен, во-первых, состоять из пленкообразующего вещества, имеющего высокую адгезию к защищаемой поверхности, во-вторых, содержать специальные добавки, способные тормозить коррозию. В качестве таковых используют обычно пигменты, обладающие окислительными или щелочными свойствами — окислы свинца, хроматы, окись цинка и др. Растворяясь в воде, проникшей через покрытие, они пассивируют защищаемую поверхность, делая ее коррозионно более стойкой. Часто в грунты вводят порошки металлов, химически более активных, чем защищаемая поверхность. Эти порошки выполняют в грунте ту же роль, какую выполняет цинковое покрытие на железе окисляясь сами, они предотвращают от коррозии поверхность изделия. Хорошие результаты дает сочетание предварительного анодирования или фосфатирования поверхности с последующим нанесением на нее полимерной защиты. [c.94]

Низкая коррозионная стойкость магния и его сплавов, известных под названием электроны , в большинстве электролитов и растворов, применяемых в гальванических цехах, сильно ограничивает возможность их использования в качестве конструкционных материалов. Однако в ряде сред, например в щелочах и в плавиковой кислоте, магний и его сплавы весьма стойки, так как в этих средах они покрываются устойчивыми пленками и полностью пассивируются. Магниевые сплавы отличаются также высокой стойкостью во многих органических жидкостях бензине, керосине, спиртах и т. д. Это позволяет рекомендовать магниевые сплавы для изготовления емкостей и ванн для указанных жидкостей. Металлы и сплавы, которые могут применяться для изготовления оборудования гальванических цехов, приведены в табл. 12. [c.18]

При значениях pH меньше 7 образующаяся рыхлая пленка окислов не имеет защитных свойств, вследствие чего диффузия кислорода к поверхности металла не тормозится и скорость кислородной коррозии железа не замедляется с течением времени. По мере повышения pH, т. е. роста концентрации гидроксильных ионов, защитная окисная пленка на железе становится более стойкой, что препятствует доступу растворенного кислорода к корродирующему металлу и способствует замедлению коррозии. При pH = 9,5+10,0 коррозионный процесс в присутствии кислорода практически прекращается. Однако такое ослабление общего коррозионного процесса опасно. Наряду с уменьшением общих потерь металла коррозия последнего приобретает ярко выраженный местный характер вплоть до образования язвин. Таким образом, повышение pH воды, содержащей кислород, постепенно превращает равномерную коррозию стали в местную, и лишь при очень высоком значении pH коррозия прекращается. Чем выше температура воды, тем больше возрастает значение pH при котором металл пассивируется и коррозия прекращается. [c.44]

Степень пассивности можно определить путем анализа поляризационных кривых коррозионно-стойких сталей в растворах электролитов (рис. 13). Для пассивирующихся металлов по достижении потенциала плотность анодного тока растворения резко уменьшается, и в широкой области потенциалов поддерживается устойчивое пассивное состояние. При дальнейшем повышении потенциала может возникнуть анодное нарушение пассивного со- [c.31]

Пассивирующиеся металлы (рис. 15.2) имеют коррозионную стойкость в нейтральных и кислых окисляющих средах, а также в щелочах (за исключением алюминия). Непассивирующиеся металлы стойки в нейтральных и щелочных средах, а в кислых средах, в особенности окисляющих, активны. [c.473]

Возможность использования катодного модифицирования коррозионностойких сталей введением в них небольших добавок благородных металлов для повышения их пас-сивируемости и коррозионной стойкости была рассмотрена нами еще в 1948 г. [20]. В последующих работах этот метод был всесторонне развит и применен к ряду легко пассивирующихся металлов и сплавов (титан, коррозионно-стойкие стали, хром), как в СССР [7, 20, 42, 43, 106], так и за рубежом [184—186]. В качестве катодных присадок были исследованы различные электрохимически положительные металлы с низким перенапряжением водорода (РЬ, Pt, Ru, Ir, Rh, Os, Au). Было установлено, что положительный эффект катодного модифицирования проявляется тем значительнее, чем выше содержание в стали хрома. [c.211]

Положение металла в периодической системе элементов Д. И. Менделеева не характеризует в общем виде стойкость металлов против коррозии главным образом потому, что она зависит не только от природы металла, но и от внешних факторов коррозии. Однако некоторую закономерность и периодичность в повторении коррозионных характеристик металлов наряду с их химическими свойствами в периодической системе установить можно. Так, наименее коррозионно стойкие металлы находятся в левых подгруппах I группы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий) и И группы (бериллий, магний, кальций, строиций, барий) наиболее легко пассивирующиеся металлы находятся в основном в четных рядах больших периодов в группах V (ванадий, ниобий, тантал), VI (хром, молибден, вольфрам, уран) и VIII (железо, рутений, осмий, кобальт, родий, иридий, никель, пал- [c.37]

Вторым направлением в решении вопроса о перспективе внедрения нейтрального режима является изготовление трубной системы ПНД и ПВД из ферритной и ферритно-аустенитной сталей, которые освоены нашей промышленностью. Целесообразность использования этих коррозион-но-стойких материалов для изготовления элементов энергооборудования показана Н. Н. Манькиной [62]. При этом следует иметь в виду, что почти все пассивирующиеся металлы подвергаются питтинговой коррозии под действием ионов С1 и 5042-. Однако в дальнейшем ассортимент коррозионно-стойких сталей, пригодных для использования в качестве конструкционных материалов элементов энергоустановок, будет существенно расширен. [c.136]

В качестве других нерастворимых анодных материалов в зависимости от состава электролита и назначения процесса могут быть использованы коррозионно-стойкая сталь и графит, который несколько подвержен механическому разрушению при анодной поляризации. Из современных материалов, использующихся в электрохимической технологии, могут быть рекомендованы стеклоуглерод и оксидно-рутениевотитановые аноды, нашедшие применение в технологии получения хлора. Титан обычно не используют в качестве анода, несмотря на то, что в большинстве электролитов он легко пассивируется. Это связано с тем, что оксидные пленки на титане, а также на некоторых других металлах, таких, как А1, N5, Та, Ое, обладают низкой электронной проводимостью, что приводит к повышению падения напряжения в пассивирующей пленке и росту напряжения на ванне. [c.26]

Из общих принципов коррозионно-стойкого легирования [103] следует, что повышение химической устойчивости термодинамически неустойчивых и легко пассивирующихся металлов наиболее эффективно будет достигаться, главным образом путем дальнейшего повышения устойчивости их пассивного состояния. Уже в 1949 г. Томашовым и Черновой [160] была обоснована возможность повышения коррозионной устойчивости железа и нержавеющих сталей повышением устойчивости пассивного состояния путем легирования этих металлов небольшими присадками металлов с положительными электродными потенциалами (Си, А , Р(1, Р1 и др). Далее этот метод был широко экспериментально исследован в [161], [162] и показан большой эффект [c.125]

Точечная коррозия (пипупинг) представляет собой образование на поверхности металла ямок там, где полностью или частично отсутствует пассивирующая пленка. Остальная поверхность изделия при этом сохраняет пассивное состояние и коррозии не подвергается. В результате коррозии появляются глубокие ямки, или питтинги. Опасность точечной коррозии заключается в том, что скорость их образования в 100 раз выше скорости общей коррозии коррозионно-стойких сталей. Скорость точечной коррозии оценивают числом ямок на единицу площади поверхности, диаметром и глубиной ямок за время испытания. Склонность к точечной коррозии определяется химическим составом коррозионно-стойкой стали, ее фазовым составом и структурой, активностью коррозионной среды. Точечная коррозия появляется в присутствии в коррозионной среде ионов галоидов, разрушающих пассивирующую пленку. В большинстве коррозионных сред этими галоидами являются ионы СГ при их содержании не менее 0,1 %. При разрушении пассивирующей пленки ионами СГ и содфжании кислорода в электролите, недостаточном для восстановления пассивного состояния, происходит развитие точечной коррозии. Путем перемешивания электролита вьфавнивают его химический состав, что способствует притоку кислорода к пораженным коррозией участкам и восстановлению пассивного у состояния. Точечная коррозия не развивается при скорости движения электролита 1,5 - 40 м/с. Нагрев электролита ускоряет коррозию, ее максимальная скорость достигается при температуре около 80 °С. [c.237]

Часто легирование металла легко пассивирующимся металлом приводит к образованию достаточно хорошо пассивируюш,ихся сплавов. Примером могут служить различные нержавеющие и кислотостойкие стали типа ре—Сг—С, устойчивые в воде, растворах нейтральных кислот, в атмосфере. Свойство металлов пассивировать ся имеет большое практическое значение для различных отраслей машиностроения — на нем основано создание многих коррозионно-стойких сплавов. [c.107]

Коррозионным, электрохимическим и физическим исследованиям сплавов Си — N1 посвящено много работ в связи с изучением природы пассивного состояния металлов [1] и границ химической стойкости твердых растворов [2, 3]. Установлено, что сплавы, содержащие более 60 ат. % меди, теряют свойственную никелю способность пассивироваться и в ряде коррозионных сред ведут себя подобно меди.. Область медноникелевых сплавов, в которых проявляется пассивность, приблизительно совпадает с областью существования свободных электронных вакансий в й-уровнях никеля, взаимодействие которыми, по мнению ряда авторов [1], обусловливает прочную хемосорбционную связь метал.ча с кислородом и тем самым его пассивность. При полном заполнении ( -уровней никеля электронами меди (что происходит при содержании в сплаве более 60 ат. % меди) способность сплава к образованию ковалентных (электронных) связей с кислородом исчезает, металл вступает в ионную связь с кислородом, образуя фазовые окислы, не обладающие защитными свойствами. Скорчеллетти с сотрудниками [3] считают заполнение -уровней никеля не единственной и не главной причиной изменения химической стойкости меднопикелевых сплавов с изменением их состава. Большое значение придается свойствам коррозионной среды, под воздействием которой может изменяться структура и состав поверхностного слоя сплава, определяющего его коррозионное поведение. Этот слой в зависимости от агрессивности среды может в большей или меньшей степени обогащаться более стойким компонентом сплава, с образованием одной или нескольких коррозионных структур, что приводит к смещению границы химической стойкости сплавов. Это предположение подтвердилось при исследовании зависимости работы выхода электрона от состава сплавов до и после воздействия на них коррозионных сред (например, растворов аммиака различной концентрации). [c.114]

Железо и его сплавы. Стандартный потенциал железа —0,44 в. Однако стационарный потенциал его изменяется от —0,03 до + 1,0 в в зависимости от соотношения в электролите концентрации окислителя, пассиватора (кислорода и др.) и активатора (хлор-ионов и др.). В атмосфере кислорода железо полностью пассивируется. В воде наблюдается большая склонность к образованию коррозионных пар вследствие дифференциальной аэрации. В кислых средах продукты коррозии железа растворимы в отличие от нейтральных или щелочных растворов, в которых на поверхности металла образуется ржавчина по схеме Fe Fe2+ + 2е, + 20Н-->Ре(ОН)г и далее 4Fe(OH)2 + + О2 + 2Н2О 4Ре(ОН)з. Состав ржавчины имеет общую формулу пРе(ОН)з + тРе(0Н)2 + 9Н2О. Перенапряжение на железе водорода, а также кислорода мало и потому металл нестоек в подкисленных природных водах, а также в морской воде при сильном ее движении (при подводе кислорода). Железо стойко в концентрированной серной кислоте (допускается перевозка 80—96% серной кислоты в железных цистернах), концентрированных азотной и плавиковой кислотах, в разбавленных растворах щелочей, в растворах аммиака. Разрушается в соляной кислоте, минеральных кислотах, концентрированных щелоч- [c.51]

Помимо наличия исходной неоднородности поверхности стали, для развития точечной коррозии необходимы условия, обеспечивающие устойчивую работу коррозионной пары активный участок поверхности (анод) —пассивная поверхность (катод). Устойчивая работа такой пары возможна в том случае, когда возникший точечный анод в данных условиях не пассивируется под влиянием анодного тока (что привело бы к полной пассивации всей поверхности и общему прекращению коррозии). Кроме того, пассивная поверхность, работающая катодом, не должна активироваться под действием установившегося катодного тока (что привело бы к полной ликвидации пассивности на всей поверхности стали и к развитию равномерной коррозии). Подобные условия обеспечиваются наличием, с одной стороны, активных ионов (С1 , Вг ) в растворе и, с другой стороны, одновременным наличием в коррозионной среде кислорода или другого окислителя при не очень низких значениях pH раствора. В этих условиях возникшая активная анодная точка станет развиваться преимущественно не в ширину (по поверхности), а в глубину металла. Это связано с тем, что остальная поверхность находится в стойком пассивном состоянии (за счет хорошего доступа кислорода или другого окислителя) и в глубине питтинга происходит некоторое местнос подкисление среды (в результате протекания иа дне питтинга анодной реакции и выпадения внутри образовавшейся полости вторичных гидроокисных коррозионных продуктов). [c.513]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...