Пассивное состояние металлов и сплавов

ПАССИВНОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.22]

Питтинговая коррозия представляет один из опасных видов коррозионного разрушения, характерного для пассивного состояния металлов и сплавов. В этих случаях коррозии отдельные ограниченные участки металла растворяются со значительной скоростью, причем вся остальная поверхность может оставаться в пассивном состоянии, почти не затронутой коррозией. Это приводит к образованию глубоких поражений — точечных язв или питтингов. [c.72]

Точенная коррозия (см. рис. 3.2 в) наблюдается у металлов и сплавов в пассивном состоянии, когда коррозии со значительной [c.416]

Наиболее распространенным способом защиты от атмосферной коррозии является применение соответствующих металлов и сплавов, достаточно устойчивых в промышленных эксплуатационных условиях. Повышение коррозионной устойчивости обычных марок углеродистых сталей достигается их легированием более благородными элементами или созданием на их поверхно сти пассивного состояния. Примером получения сплавов, более стойких в атмосферных условиях, чем обычные черные метал.пы, является легирование последних медью, хромом, никелем, алюминием и лр. [c.182]

Пассивным называется металл, являющийся активным в электрохимическом ряду напряжений, но тем не менее корродирующий с очень низкой скоростью. Пассивность — это свойство, лежащее в основе естественной коррозионной устойчивости многих конструкционных металлов, таких как алюминий, никель и нержавеющая сталь. Некоторые металлы и сплавы можно перевести в пассивное состояние, выдерживая их в пассивирующей среде (например, железо в хроматном или нитритном растворах) или с помощью анодной поляризации при достаточно высоких плотностях тока (например, железо в серной кислоте). [c.70]

Ряд других металлов и сплавов в пассивном состоянии обнаружил механохимическое поведение, подобное нержавеющей стали. [c.79]

Пассивность — это состояние высокой коррозионной стойкости металлов и сплавов, находящихся в агрессивной среде, в определенной области потенциалов (рис. 4.11). [c.112]

Таким образом, конкурирующая адсорбция, обусловливающая пассивное состояние металла, зависит от отношения количеств активирующих и пассивирующих ионов, их заряда, потенциала электрода и состава сплава. [c.16]

Эта формула показывает, что в данной системе длина пассивного участка Lp будет тем больше, чем больше перепад потенциалов в пассивной области и чем больше радиус трубы R. Известно, что область пассивного состояния для таких сплавов, как нержавеюш ие стали, может достигать 1 ff. У других металлов эта величина может б ыть заметно больше, как, например, у титана в растворах серной кислоты. [c.119]

В сборнике приведены результаты электрохимических исследований пассивности металлов и сплавов. Основные особенности пассивного состояния металлов объяснены на основании сопоставления электрохимического поведения металлов и их окислов. [c.2]

Способность многих металлов пассивироваться широко используют в технике, например изделия из алюминия применяют в воде и воздухе, из титана — в агрессивных средах. Перевести металлы и сплавы в пассивное состояние можно следующими способами. [c.25]

Таким образом, изучению влияния гидродинамических ус-ловий па пассивное состояние металлов и сплавов уделяют в последние годы больщое внимание, о чем свидетельствуют многочисленные исследования. Несмотря на то, что из-за боль-шого разброса результатов нет единого мнения по этим вой-росам, все же прослеживается общая закономерность. Если металл недостаточно хорошо запассивирован, что возможно, например в начальный период действия анодной защиты, интенсивное перемещивание влияет на скорость растворения. В стационарных условиях, т. е. в условиях длительной анодной защиты, кратковременное перемещивание среды практически не изменяет защитный ток растворения [66]. [c.25]

В течение ряда лет авторы книги занимались научными исследованиями в области пассивности металлов. При этом изучались не только супщость явления пассивности и механизм установления пассивного состояния металлов и сплавов и не только разрабатывались новые методы исследования этого явления, но главным образом изыскивались пути и конкретные способы использования явления пассивности для повышения коррозионной устойчивости практических металлических систем. [c.3]

Данное определение пассивности, в отличие от всех, ранее предложенных, позволяет количественно характеризовать степень пассивности каждого металла и сплава. Это можно сделать на основании известной поляризационной диаграммы коррозии или, с некторым приближением, на основании известных величин потенциалов коррозии и равновесных потенциалов анодного и катодного процессов в данных условиях [23]. Так как пассивность определяется не только металлом, но и коррозионной средой, то суждение о степени пассивного состояния для каждого металла можно сделать только для вполне определенных условий. Нами, на основании исследования соотношения поляризуемости анодного процесса к поляризуемости катодного, была определена степень пассивного состояния ряда металлов в нейтральном аэрируемом растворе Na l при 25 °С. Если расположить исследуемые металлы по возрастанию степени их пассивного состояния в указанных усло- [c.49]

Явление перепассивации металлов и сплавов возможно при производстве и переработке особо сильных окислителей. С коррозией металлов в услоаиях перепассивации можно бороться, применяя катодную защиту металла или вводя в коррозионную среду добавки восстановителей для сдвига потенциала металла или окислительного потенциала раствора до их значений, соответствующих пассивному состоянию металла. [c.314]

В последнее время а ряде работ показана возможность применения анодной защиты металлов и сплавов, если только они склонны к пассивации. Характерная потен-циостатическая анодная поляризационная кривая пассивирующихся металлов приведена на рис. 206. При достижении величины потенциала 1 и соответственно тока /1 начинается пассивация металла. При смещении потенциала до значения 2 металл полностью пассивируется при этом он растворяется с очень небольшой скоростью, соответствующей плотности тока (ток полной пассивации). На анодной кривой имеется широкая область потенциалов, от 2 до 3, в которой сохраняется устойчивое пассивное состояние. [c.307]

Металл переходит в пассивное состояние, как правило, при контакте с сильными окислителями (кислород, пероксид водорода, ионы хромата, дихромата, перманганата МпО "- л др.). Однако для некоторых металлов (и сплавов на их основе лапример, Ti, А1) даже вода может служить сильным окислителем. [c.90]

Для решения этой задачи большое значение приобретает разработка оптимальных методов поверхностного легирования, таких, как термодиффузионная обработка, электроискровое легирование, ионная имплантация, электронно-лучевая обработка, которые позволяют обрабатывать поверхности, непосредственно соприкасающиеся с рабочими средами, расширяют возможности и эффективность использования катодных покрытий. Перспективным методом поверхностного легирования металлов и сплавов является ионная имплантация. Она позволяет регулировать толщину легированного слоя, концентрацию вводимых компонентов, их распределение по глубине за счет изменения энергии и рпзы внедрения. Толщина имплантированного слоя в зависимости от энергии может составлять от 0,1 до 3 мкм. Изменение коррозионной стойкости после ионной имплантаций происходит за счет обеспечивания пассивного состояния при имплантации металлами, разупрочнения структуры, приводящего к повышению сродства поверхности к кислороду, изменения дефект-но сти решетки. При этом важно, что для повышения защитных свойств вводимый элемент может образовывать с защищаемым металлом или сплавом метастабильный твердый раствор внедрения или замещения в широком диапазоне концентраций. [c.73]

Вместе с тем, необходимо выделить группу легко пассивирующихся металлов и сплавов, коррозионная устойчивость которых в атмосферных условиях не уступает благородным металлам. К ним следует отнести титан, тантал, цирконий, ниобий, хром, алюминий. Пассивное состояние этих металлов обусловлено образованием на их поверхности химически инертных оксидных пленок. Пассивирующие пленки могут разрушаться под действием ионов галогенов (С1 , Вг , 1 , F ), поэтому в морской атмосфере на алюминиевых сплавах, нержавеющих сталях и других пассивирующихся системах могут появляться локальные очаги коррозии. [c.90]

Электрохимическая защита - уменьшение скорости электрохимической коррозии металлических конструкций при их поляризации. Это уменьшение скорости коррозии может быть достигнуто как катодной, так и анодной поляризацией металлической конструкции. При анодной поляризации защищаемый металл или присоединяется к положительному полюсу источника тока (т. е. в качестве анода), или контактируется с металлом, имеющим более положительный потенциал. Уменьшение скорости коррозии при анодной поляризации металла конструкции имеет место только в случае перевода его в пассивное состояние. Поэтому анодная электрохимическая защита может быть эффективна для легко пассивирующихся металлов и сплавов в окислительных средах при отсутствии активных депассивирующих ионов. [c.9]

Некоторые кислоты, например концентрированная азотная, фосфорная, хлорноватая, -хлорная, образуют на хроме окисную пленку, приводя к его пассивации. В этом состоянии хром обладает исключительно высоким сопротивлением коррозии, и на него не действуют разбавленные минеральные кислоты. Растворенный кислород обладает достаточной окислительно способностью, чтобы поддерживать пассивность в нейтральных растворах, но в растворах с низкой величиной pH для сохранения пассивности дшжны присутствовать более сильные окислители (а галоидные кислоты должны отсутствовать). Обычно стойкость хрома против коррозии сходна со стойкостью наиболее высоколегированных нержавеющих сталей. Как правило, хром является электроотрицательным по отношению к обычным металлам и сплавам, и если он с ними образует гальваническую пару, то ускоряет их коррозию. [c.877]

Питтинговая (точечная) коррозия наблюдается у металлов и сплавов в пассивном состоянии, когда интенсивной коррозии подвержены отдельные небольшие участки поверхносги, что приводит к образованию глубоких поражений - точечных язв или питтингов. Коррозионное разрушение такого типа бывает у хромистых и хромоникелевых сталей, алюминия, никеля, циркония, титана в средах, в которых наряду с пассиваторами (окислителями) присутствуют депассиваторы (активаторы) - например, ионы галогенов. [c.58]

Коррозионная стойкость современных конструкционных материалов обусловлена явлением пассивности, которое присуще многим металлам и сплавам. Скорость коррозии можно значи-гельно уменьшить, если металл анодно поляризовать, т. е. со- здать условия пассивности, а затем поддерживать ее при заданном потенциале пассивного состояния. Управление искусственно наведенной пассивностью поверхности промышленных аппаратов позволяет повысить надежность технологических процессов и обеспечить их непрерывность. [c.6]

Точно также и адсорбционная теория, полагающая, что пассивное состояние металла вызывается образованием на его поверхности мономоле-кулярных адсорбционных слоев кислорода или окислителя, не может не учитывать ту несомненную роль, которую играют фазовые пленки для алюминиевых сплавов, нержавеющих сталей и т. п. [c.81]

Для многих пассивирующихся металлов и сплавов в средах, содержащих активаторы (ионыСГ", Вг , I. lOl, HS" и некоторые другие), при. потенциалах положительнее потенциала питтинго-образования (область РМ, рис. 5.1) происходит нарушение пассивного состояния на отдельных участках поверхности. Усредненная скорость растворения металла при установившемся потенциале коррозии Якор. в (точка Р ) пропорциональна плотности тока /а, причем будет происходить образование питтингов. Для предотвращения питтинговой коррозии в условиях анодной защиты потенциал металла необходимо удерживать в пределах пассивной области отрицательнее пит. т. е. протяженность области пассивности в присутствии активатора уменьшается и становится ограниченной потенциалами Е и ит (область СР). Величина как и всех характерных потенциалов диаграммы, зависит от многих факторов природы металла и сплава, концентрации активатора, pH, температуры, режима движения среды, состояния поверхности. Межкристаллитная коррозия (МКК) нержавеющих сталей происходит при потенциалах, отвечающих области перехода в пассивное состояние (область ВС) или области [c.257]

Принято считать, что катодное покрытие может быть защитным только при условии полного отсутствия пор и других несплош-ностей в нем, так как полагают, что оно защищает основной металл только механически. Анодные покрытия рассматривают как покрытия, которые наряду с кроющим эффектом могут оказать и электрохимическое защитное действие путем катодной поляризации основного металла в несплошпостях покрытия. Однако в свете современных представлений об анодной пассивности металлов и сплавов можно полагать, что в определенных условиях несплошные катодные покрытия могут также и электрохимически защитить нижележащий металл путем анодной поляризации оголенных участков металла, способствуя тем самым поддержанию их в пассивном состоянии. [c.166]

Рассмотрены основные положения теории коррозии и пассивности металлов и сплавов. Описан механизм наиболее опасного вида коррозии — локальной, а также коррозии при одновременном воздействии механических напряжений. Показано влияние условий эксплуатации на коррозионное поведение конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Описаны свойства важнейших конструкционных коррозионностойких сплавов. Указаны способы повышения коррозионной стойкости сплавов специального назначения поверхностным легированием, созданием металлокерами ческих композиционных материалов, получением сплавов в аморфном состоянии. [c.2]

Механизм щелевой коррозии для пассивных металлов и сплавов можно представить следующим образом. Во времени, вследствие затруднения доступа окислителя и расходования его в коррозионном процессе, снижается его концентрация в щели, и эффективность катодного процесса уменьшается. Если при уменьшении концентрации окислителя катодный ток обеспечивает поддержание пассивного состояния и потенциал коррозии сплава остается в пассивной области, то коррозионный ток практически не меняется. При дальнейшем уменьшении концентрации величина катодного тока становится настолько малой, что потенциал металла смещается в отрицательную сторону, металл в щели переходит в активное состояние и скорость его растворения увеличивается. Появление в растворе продуктов коррозии и их гидролиз приводят к подкислению раствора. Протекание коррозионного процесса при ограниченной скорости подвода свежего электролита вызывает дальнейшее понижение pH, что облегчает анодный процесс растворения металла и создает возможность протекания катодного процеса с водородной деполяризацией. Это увеличивает коррозионный ток. Процесс под-кисления коррозии в щели особенно ускоряется, если металл в щели при смещении потенциала в отрицательную сторону становится анодом по отношению к металлу открытой поверхности, что обычно наблюдается в практических случаях щелевой коррозии. [c.84]

СТОЯНИИ пластичного хрома с указанными добавками платиновых металлов. Вниз и влево от соответствующей линии на диаграмме силав сохраняет устойчивое (самопро- 20 извольно возобновляемое) пассивное состояние, вверх и направо — активное. При переходе из области активного состояния в область пассивного состояния коррозионная стойкость хрома повышается на три порядка. Видно, как сильно расширяется по температуре и концентрации серной кислоты область устойчивого состояния хрома при его катодном модифицировании платиновыми металлами. Легирование хрома 1 % Re также дает заметный положительный эффект, однако введение 0,1 % платиновых металлов действует гораздо эффективнее. Наиболее эффективной оказывается присадка платины. Сплав пластичного хрома с [c.237]

Как было отмечено, алюминий и его сплавы очень чувствительны к контактированию с другими металлами. Самыми опасными являются контакты с более положительными металлами — медью и медными сплавами. В ряде условий вреден контакт с железом, сталью и коррозионно-стойкой сталью. Контакт с цинком и кадмием в условиях, когда алюминий находится в пассивном состоянии, безвреден и даже несколько защищает алюминий. Магний и магниевые сплавы, несмотря на то, что они имеют значительно более отрицательный потенциал, при контакте с алюминием оказываются также опасными, так как вследствие сильной катодной поляризации алюминия он может перейти в активное состояние под влиянием защелачивания среды (эффект катодной нерезащиты алюминия). В результате опасных контактов происходит более существенное разрушение алюминия в электропроводных средах, содержащих ионы хлора. В атмосферных условиях при достаточной влажности отрицательное влияние контактов также может проявляться, хотя и будет распространяться только на поверхность алюминия, непосредственно прилегающую к контакту. [c.265]

В статьях В. П. Батракова рассматриваются теоретические вопросы коррозии и защиты металлов и сплавов в агрессивных средах, а также вопросы структурной коррозии. Дается классифика-HiiH различных случаев коррозии по величине стационарного потенциала и его расположению по отношению к критическим зна-чен1 ям потенциалов металлов и сплавов. Освещены теоретические основы защиты металлов в зависимости от их состояния (активное, пассивное, перепассивация. неустойчивое состояние). Рассмотрены особенности структурной коррозии сплавов в агрессивных средах на основании анализа электрохимических свойств структурных составляющих и среды. [c.3]

Повышенная коррозионная стойкость большинства технических конструкционных сплавов определяется большой легкостью установле ния и высокой степенью устойчивости их пассивного- состояния. Такова природа коррозионной стойкости разнообразных нержавеющих сталей, титановых сплавов, циркония, тантала, ниобия, алюминия и ряда других металлов и сплавов на их основе. Понятен поэтому большой интерес к изучению пассивности и изысканию способов повышения устойчивости пассивного состояния сплавов. [c.40]

Таким образом, величина стационарного потенциала Фсш>т- е. его положение относительно характерных потенциалов фа и переп на анодной поляризационной кривой, определяющих границы устойчивого пассивного состояния, является важной характеристикой коррозионного поведения металлов и сплавов. [c.93]

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]

Характерным примером являются хром и алюминий. Хром, по измерениям Грубе и Брейтингера [80], является неблагородным элементом, так как он имеет потенциал —0,557 или —0,509 в. Однако это активное состояние очень трудно достигается. Его можно получить, помещая хром в соляную кислоту, из которой удален кислород, или активируя его в кислых растворах с помощью очень неблагородного металла, например магния. У алюминия стандартный потенциал может быть только рассчитан, так как измерить его непосредственно не удается. Потенциал алюминия, находящегося в пассивном состоянии, более чем на 1 в положительнее потенциала активного алюминия. Поэтому в так называемом практическом ряду напряжений для некоторых элементов и сплавов обычно приводится два значения потенциала для активного и для пассивного состояний. Обычно это сплавы на базе хрома и никеля, например [c.649]

Пассивность зависит от состава, структуры и состояния поверхности металла и сплава, концентрации агрессивной среды, температуры, наложения постоянного тока, движения раствора и т. д. Создать пассивное состояние возможно изменением состава сплава, внешних условий и состава агрессивной среды, соприкасающейся с металлом. Легко пассивируют металлы и сплавы окислители-пассиваторы водные растворы НЫОз, КМп04, К2СГ2О7, Н2О2, аэрированные растворы электролитов и др. [c.22]

Питтинговая точечная) коррозия — коррозия металла в виде отдельных точечных поражений, когда остальная поверхность металла находится в пассивном состоянии. Питтинговой коррозии подвержены углеродистые и нержавеющие стали, сплавы на основе алюминия, никеля, титана и других легкопассивирую-щихся металлов и сплавов в морской воде, рассолах холодильных машин, смесях соляной и азотной кислот и т. д. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...