Пассивность металлов и сплавов

В главах III, IV, V рассмотрен наиболее оригинальный материал, касающийся основных принципов повышения коррозионной устойчивости сплавов за счет увеличения их пассивирующей способности и новых принципов анодной защиты конструкций и применения катодных протекторов. В этих разделах обобщены многолетние научные исследования авторов по вопросам пассивности металлов и сплавов. Мы также считали необходимым кратко остановиться на некоторых, еще недостаточно исследованных сторонах анодной защиты, таких, как введение в раствор металлических катионов электроположительных металлов и эффект электрохимической защиты от катодных покрытий. [c.4]

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]

ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.43]

Пассивность металлов и сплавов, открытая более двухсот лет назад, в последнее время особенно щироко и всесторонне исследуется, так как представляет большой научный интерес и имеет исключительно большое зна- [c.32]

Механизм щелевой коррозии для пассивных металлов и сплавов можно пояснить диаграммой (рис. 14). Во времени вследствие затруднения доступа окис- [c.61]

Местная коррозия. Различные виды местной коррозии происходят в случаях неполной пассивности металла и сплава, при неравномерной аэрации углублений, при различной концентрации раствора в разных точках, при неоднородной обработке поверхности металла. [c.9]

Глава XI ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.104]

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

Торможением анодного процесса вследствие наступающего явления анодной пассивности объясняется малая скорость коррозии ряда металлов и сплавов и, в частности, нержавеющих сталей, а также алюминия в водных растворах солей ири доступе кислорода воздуха или в азотной кислоте. Образование анодных фазовых пленок на поверхности металла может быть результатом осаждения на поверхности анода труднорастворимых [c.35]

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]

Так как возможности ряда напряжений для предсказания электрохимического поведения металлов ограничены и этот ряд не включает сплавы (условия равновесия твердых сплавов со средой еще недостаточно изучены), можно составить так называемый электрохимический (или гальванический) ряд, в котором металлы и сплавы расположены в соответствии с их действительными потенциалами, измеряемыми в данной среде. Потенциалы, определяющие положение металла в электрохимическом ряду, могут включать как обратимые, так и стационарные значения, поэтому в ряду представлены сплавы и пассивные металлы. Ниже приводится электрохимический ряд металлов, контактирующих с морской водой [5а] (потенциалы возрастают сверху вниз) [c.41]

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]

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов. [c.71]

По этой же причине коррозионную устойчивость многих металлов и сплавов (например, Сг—Fe-сплавы и H SOJ можно значительно повысить, приложив анодный ток, изначально равный или превышающий критический ток пассивации. Потенциал металла сдвигается в пассивную область (рис. 5.1), и конечная плот- [c.78]

Так как нержавеющие стали пассивны и имеют высокий положительный потенциал, то допустим их контакт с другими пассивными или благородными металлами и сплавами серебром, серебряным припоем, никелем, сплавом Ni—Си с 70 % Ni, сплавом, содержащим 76 % Ni, 16 % Сг и 7 % Fe, а также с алюминием в средах, где он сохраняет, пассивность. [c.325]

Ест расположить металлы и сплавы, находящиеся в электролите (кислоты, растворы солей, морская вода, влажный грунт и др.). в электрохимический ряд напряжений, начиная от анодного, менее благородного (корродирующего), в направлении к катодному, более благородному (защищенному), то они образуют следующий ряд магний, цинк, алюминий, кадмий, железо и углеродистая сталь, чугун, легированные стали (активные), свинец, олово, латунь, медь, бронза, титан, никель, легированные стали (пассивные), серебро, золото. При помощи этого ряда можно предсказать, какой из двух металлов при их контакте в электролите станет анодом, а какой -катодом. [c.39]

Для сокращения расхода дорогостоящих легирующих добавок получило распространение поверхностное катодное легирование металлов и сплавов в условиях возможного возникновения пассивности. [c.77]

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

Некоторые металлы и сплавы — титан, алюминий, коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали — в определенных условиях не подвергаются электрохимической коррозии вследствие так называемой пассивности. Пассивность — явление сложное, природа его до конца не изучена, но появление пассивности связано с образованием на поверхности металла адсорбционных слоев или пленок. [c.7]

Болты, винты и гайки, помимо их размеров, кодируются единой системой символов, состоящей из трех цифр, которые совместно характеризуют как материал, из которого изготовляются те или иные крепежные детали, так и применяемые антикоррозионные и декоративные покрытия. В этой системе обозначений две первые цифры характеризуют вид материала углеродистые стали (детали без термообработки или с термообработкой), легированные и нержавеющие стали, цветные и легкие металлы, и сплавы и их марки. Третий знак определяет вид покрытия или же полирование поверхностей с последующим пассивированием или травлением с пассивированием. Стандартизованы следующие виды покрытий цинковое, кадмиевое, никелевое и хромовое многослойные, окисное, медное, серебряное, оловянное (лужение) и фосфатное, а также поставка деталей без покрытия или же с пассивной пленкой. [c.233]

Цветные металлы И сплавы 63 Л62 (антимагнитная) III 0 6 Без покрытия Пассивная пленка Хим. Пас. 630 636 [c.141]

Наиболее употребительными материалами для прокладок являются пенька, картон, резина, паронит, асбест, а также металлы и сплавы [11]. Пенька, простой и пропитанный картон применяются только для воды и пассивных сред при давлениях не более 0,4 МПа и температурах, не превышающих 120° С паронит применяется преимущественно для воды и пара при давлениях до 5 МПа и температурах до плюс 450° С. Резина [c.187]

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

Явление пассивности особенно хорошо проявляется при воздействии на металлы и сплавы окислителей азотной кислоты, хлорноватой кислоты и ее солей, двухромовокислого и марганцовистого калия. Кислород также относится к сильным окислителям, когда он соприкасается с поверхностью металлов в электролитах (растворенный) и на воздухе [408, 409, 412]. [c.485]

Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы HjO и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М -f гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в H2SO4, или пленка фторида железа на стали в растворе HF являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе KI + I2 или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

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]

Явление пассивности металлов и сплавов, открытое более 200 лет тому назад Ломоносовым (1738 г.), Кейером (1790 г.), Фарадеем (1836 г.) до настоящего времени широко и всесторонне исследуется. Это объясняется не только сложностью явления пассивности и принципиальным научным интересом его полного раскрытия, но и исключительно большим значением, которое это явление имеет для практического решения проблемы повышения коррозионной устойчивости металлов и сплавов. [c.49]

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]

Таким образом, на основании рассмотренных представлений о причинах коррозионного растрескивания можно заключить, что еще не создана теория, которая бы полностью описывала процессы, происходящие при различных случаях коррозионного растрескивания. По-видимому,, больщинство случаев коррозионного растрескивания пассивных металлов и сплавов можно более исчерпывающе истолковать на основе объединенного механо-электрохимического механизма. В начальный период, основную роль в возникновении концентратора напряжений и перерас- [c.113]

Не может быть двух мнений о том, что именно диффузионная барьерная пленка объясняет пассивность металлов, пассивных только по второму определению. Видимая пленка PbS04 на свинце, погруженном в H2SO4, или пленка фторида железа на стали, погруженной в водный раствор НР — это примеры защитных пленок, которые изолируют металл от окружающей среды. Но на металлах, пассивных согласно первому определению, основанном на значительной анодной поляризации, пленки обычно невидимы и, например, на нержавеющих сталях или на хроме, они настолько тонки, что не могут быть определены электронографическим методом. В течение последних 125 лет идет дискуссия о механизме пассивности металлов и сплавов этого типа. Довод в пользу того, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основывается на возможности изолировать тонкие окисные пленки от пассивного железа, например, погружением металла в водный раствор йода в йодистом калии или в раствор йода в метиловом спирте [15, 16] и извлечением из рас- [c.69]

Преимущественно на участках относительно недоступных замедлителю потому, что замедлитель, например КгСгО, расходуется с малой, но заметной скоростью. Если процесс диффузии отстает, то замедлитель израсходуется на таких участках до конца. Эти участки становятся затем анодными по отношению к большой катодной поверхности, где имеется избыточной количество замедлителя. Точечная коррозия происходит на недоступных участках, как это описано для пассивных металлов и сплавов (см. стр. 61). [c.942]

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]

Не всякие торможение коррозионного процесса может быть свя.зано с явлениями пассивации так, например, низкую скорость растворения металлов и сплавов, обусловленную их термодинамической устойчивостью (золото, платина и др), ие называют пассивностью. Защиза металлов и сп,завов лакокрасоч- [c.59]

Явление пассивности металлов имеет большое практическое. значение, так как коррозионная стойкость многих конструкционных металлов и сплавов определяется их способностью к пассивированию в определенных условиях. Для повышения стойзюсти ь.[екоторых металлов в технике широко используется способ ис кусственного пассивирования. [c.62]

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]

Рассмотрены теоретические и экспериментальные данные о влиянии парциального давления кислорода на окисление редких металлов и сплавов. Описана возможность использования высокотемпературной пассивности при разработке безокислительных методов нагрева в вакууме. Рекомендованы оптимальные условия и режимы практически безркислительного нагрева в вакууме. [c.61]

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]

Номера групп покрытия, наимеиование и обозначения по ГОСТу 9791—61 (толщина слоя не регламентируется) О — без покрытия I — цинковое хроматироваиное Ц. хр. 2 — кадмиевое хроматированное Кд. хр 3 — никелевое однослойное И 4 — хромовое многослойное MX или однословное X 5 — оксидное Хим Оке G — пассивная пленка Хим. Пас 7 — медное М (для нержавеющих сталей) 8 — оловянное (лужупос) О (для цветных металлов и сплавов) 9 — серебряное Ср. [c.464]

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]

Анодную поляризацию вызывают перенапряжение ионизации металла (ионы металла медленее переходят в раствор, чем электроны отводятся в катодную область) концентрационная поляризация вследствие недостаточной скорости отвода перешедших в раствор ионов металла возникновение анодной пассивности в связи с образованием пассивных пленок на поверхности металла. Поведение металлов и сплавов в условиях анодной поляризации характеризуется анодными поляризационными кривыми. [c.253]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...