Коррозия в азоте

Лабораторные исследования [84] показали, что для возникновения фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется кислород, а не влага. Разрушение во влажном воздухе меньше, чем в сухом ещ,е меньшие разрушения наблюдаются в атмосфере азота. С понижением температуры коррозия усиливалась. Таким образом, становится очевидным, что механизм фреттинг-коррозии не электрохимический. Разрушение увеличивается с возрастанием нагрузки вследствие интенсивного питтингообразования на контактирующих поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РеаОз, занимают больший объем (в случае железа — в 2,2 раза), чем металл, из которого образуется данный оксид. Так как при колебательном скольжении оксиды не могут удаляться с поверхности, их накопление ведет к локальному увеличению напряжения, а это ускоряет разрушение металла в тех местах, где скапливаются оксиды. С увеличением скольжения фреттинг-коррозия также возрастает, особенно при отсутствии смазки на. трущихся поверхностях. Увеличение частоты при одном и том же числе циклов снижает разрушение, но в атмосфере азота этого эффекта не наблюдается. На рис. 7.19 представлены графики зависимости фреттинг-коррозии от разных факторов. Заметим, что скорость коррозии в начальный период испытаний больше, чем при установившемся режиме. [c.165]

Так как монель стоек в быстро движущейся морской воде, его часто применяют при изготовлении деталей клапанов и водоотливных шахтных стволов. Из него изготавливают также промышленные емкости для горячей пресной воды и различное оборудование для химической промышленности. Он стоек в кипящих растворах серной кислоты при концентрациях ниже 20 %, скорость коррозии в этих условиях менее 0,20 мм/год (длительность испытаний 23 ч) [6]. Монель обладает очень высокой стойкостью в неаэрированных растворах HF любой концентрации вплоть до температуры кипения (в насыщенном азотом 35 % растворе HF при 120 °С скорость коррозии составляет 0,025 мм/год при насыщении воздухом — 3,8 мм/год) [7 ]. Сплав имеет высокую стойкость и в щелочах, за исключением горячих концентрированных растворов едкого натра или аэрированных растворов гидроксида аммония. [c.363]

Стойкость нержавеющих сталей в азотной кислоте определяется не только их Химическим составом, но и металлургическими и технологическими факторами. Для повышения коррозионной стойкости сталей следует стремиться к возможно более низкому содержанию углерода (не более 0,03%, а лучше - 0,02%), кремния (не более 0,40%), фосфора и серы (способствует селективной коррозии). Введение в качестве легирующих элементов стабилизаторов (титана и ниобия) не всегда оправдано, поскольку из- за образования карбидов и карбонитридов, легко растворяющихся под воздействием азотной кислоты, стойкость сталей может резко снижаться. Благоприятно влияют на стойкость сталей в азот-8626 КЗК 45 6 21 [c.21]

Обескислороживание среды. Одним из более сложных способов уменьшения коррозии является хранение или эксплуатация изделия в атмосфере инертного газа (азота, аргона и др.). Этот способ полезен в случае, если необходимо полностью исключить коррозию (например, в изделиях микроэлектронной техники) или уменьшить очень большую коррозию в специфических средах. [c.97]

Самым эффективным методом борьбы с газовой коррозией в атмосфере, содержащей азот, является повышение содержания никеля в сплаве. В последнее время в качестве защитных сред при термической обработке никелевых термоустойчивых сплавов используют азот или смесь водорода с азотом. [c.84]

В морской воде и агрессивных шахтных водах высоколегированные стали подвержены питтинговой коррозии. Однако если стали имеют склонность к межкристаллитной коррозии, питтинговая коррозия постепенно переходит в межкристаллитную, которая распространяется сравнительно быстро. Меж- кристаллитная коррозия, связанная с питтинговыми поражениями по границам зерен, может наблюдаться не только у хромистых сталей, но и у высокопрочных аустенитных хромомарганцевоникелевых сталей, легированных азотом при нагревании в области критических температур. Если сталь склонна к межкристаллитной коррозии в стандартном растворе, то можно ожидать, что она будет склонной к этому виду коррозии и в морской воде. [c.99]

Коррозия в атмосфере азота. Разбавление кислорода азотом уменьшает скорости окисления. Азот взаимодействует с железом, нержавеющими жаропрочными сталями и сплавами нри высоких температурах и тем сильнее, чем выше температура. Однако скорость взаимодействия азота, находящегося в атмосфере воздуха, значительно меньше, чем кислорода. Стали, содержащие Сг, А1, Ti, Be, при высоких температурах сильнее поглощают азот, чем сплавы без них, и образуют нитриды при температурах 500 С и выше, что, как известно, широко используется при азотировании изделий. [c.223]

Конструкция металлического контейнера разрабатывается с учетом габаритных размеров и конфигурации изделий. Наиболее удобная и часто применяемая форма — цилиндрическая. Для небольших изделий изготовляют прямоугольные контейнеры — типа ящиков. Контейнер должен быть герметичным, прочным, толщина стенок зависит от размера его, степени вакуумирования перед заполнением его нейтральным газом (например азотом, или сухим воздухом) для большой гарантии сохранности изделий. Консервация изделий в металлический контейнер с заполнением азотом является 100%-ной гарантией защиты от коррозии в любых атмосферных условиях хранения и транспортирования. [c.89]

Скорость диффузии ионов кислорода и, следовательно, скорость коррозии циркония возрастают с увеличением концентрации и подвижности вакансий. Если в металле присутствует азот, переходящий в процессе коррозии в окисную пленку, то трехвалентные ионы азота могут заместить кислородные ионы в окисной решетке. В связи с этим возникают новые вакансии. Такие вакансии несколько менее подвижны, чем обычно имеющиеся, так как они должны быть связаны с ионами азота, но в целом скорость диффузии, а соответственно и коррозии, возрастает. Чтобы улучшить коррозионную стойкость циркония, концентрация алюминия в нем не должна превышать 0,01%, а концентрацию титана следует поддерживать на уровне 0,008%. При наличии 0,005% водорода и 0,5% кислорода скорость коррозии циркония увеличивается незначительно. При наличии же 0,1% водорода и 1% кислорода она уже увеличивается значительно и стойкость циркония заметно понижается. Если в чистый иодидный цирконий ввести олово, коррозионная стойкость [c.219]

Щелочи, кислоты, растворенные в воде, и газы влияют на эрозионную стойкость. Кислоты ускоряют процесс эрозии, щелочи замедляют ее. Растворенный азот практически не влияет на скорость коррозии в зависимости от концентрации, скорости потока и свойств металла кислород может и замедлять и ускорять эрозионное разрушение. [c.355]

При анализе эксплуатационных показателей контактных экономайзеров на Первоуральской ТЭЦ большое внимание уделено изменениям качества воды, особенно в отношении содержания в ней диоксида углерода СОг и оксидов азота ЫОд . В отношении СО2 эксплуатационные наблюдения подтверждают приведенные ниже изменения по водяному тракту в отношении же оксидов азота подобный анализ раньше не проводился. Из приведенных в работе [42] данных явствует, что часть оксидов азота из дымовых газов переходит в воду. В первую очередь речь идет о диоксиде азота NO2. В среднем за 14 лет в воде после контактных экономайзеров содержится 200—300 (минимум) и 1000—1500 (максимум) мкг/л соединений азота в пересчете на NOj. В процессе прохождения воды через отстойник, механические и катионитовые фильтры содержание азотистых соединений в пересчете на NO2 снижается до 15—80 (минимум) и 100—300 (максимум) мкг/л. Эти и превышающие их в отдельные периоды кратковременные значения содержания соединений азота превышают норму в несколько раз. Тем не менее нитритная коррозия в котлах Первоуральской ТЭЦ не обнаружена. Об этом свидетельствуют систематические контрольные вырезки труб, не обнаружившие никаких коррозионных повреждений из-за нарушений водно-химического режима. В целом по заключению Уралтехэнерго использование ХВО Первоуральской ТЭЦ воды, нагретой в контактных экономайзерах, не приводит к каким-либо нарушениям работы котлов и котельно-вспомогательного оборудования. Поэтому применение контактных экономайзеров является эффективным мероприятием с точки зрения не только теплоиспользования, но и экологии, и может быть рекомендовано в системе Минэнерго СССР. [c.124]

В результате исследований [270, 271 ] возможности использования азота как заменителя никеля при выплавке сталей с Bif.i-соким содержанием хрома предложена хромоникелевая сталь типа 18-5 с азотом (0,15—0,25%), обладающая повышенным пределом текучести по сравнению со сталью типа 18-8 и такой же чувствительностью к межкристаллитной коррозии, как и сталь типа 18-8. В кипящей азотной кислоте эта сталь показала высокое сопротивление коррозии. В другой работе [272] изучалась возможность замены никеля азотом в хромоникелевой стали типа 23-12 с тем, чтобы сделать ее полноценным заменителем хромоникелевой стали типа 25-20 с 1,5% Si. Азот вводили в эту сталь в количестве 0,21—0,29%, Установлено, что после ЮО-ч выдержки при 900° С ударная вязкость стали резко снизилась вследствие образования новой фазы. [c.325]

Газовая коррозия в атмосфере азота [c.665]

В кислой среде (pH < 4) диффузия кислорода перестает быть лимитирующим фактором и коррозионный процесс частично определяется скоростью выделения водорода, которая, в свою очередь, зависит от водородного перенапряжения на различных примесях и включениях, присутствующих в специальных сталях и чугунах. Скорость коррозии в этом диапазоне pH становится достаточно высокой, и анодная поляризация способствует этому (анодный контроль). Низкоуглеродистые стали корродируют в кислотах G меньшей скоростью, чем высокоуглеродистые, так как для цементита Feg характерно низкое водородное перенапряжение. Поэтому термическая обработка, влияющая на количество и размер частиц цементита, может значительно изменить скорость коррозии. Более того, холоднокатаная сталь корродирует в кислотах интенсивнее, чем отожженная или сталь со снятыми напряжениями, так как в результате механической обработки образуются участки мелкодисперсной структуры с низким водородным перенапряжением, содержащие углерод и азот. Обычно железо не используют в сильнокислой среде, поэтому для практических нужд важнее знать закономерности его коррозии в почвах и природных водах, чем в кислотах. Тем не менее существуют области [c.107]

Скорость коррозии в кислотах зависит и от состава, и от структуры стали и увеличивается с возрастанием содержания как углерода, так и азота. Степень увеличения зависит главным образом от предшествующей термической обработки (см. разд. 6.2.4), и она больше для нагартованной стали (см. рис. 7.3). Для исследования влияния малых добавок легирующих элементов на коррозию промышленной углеродистой и низколегированных сталей в 0,1 н. H2SO4 при 30 °С были использованы статистические методы [33]. Для изученных сталей скорость коррозии увеличи- [c.124]

Рис. 18.3. Изменение электрического сопротивления нержавеющих сталей 18-8, содержащих азот или углерод, вследствие межкристаллитной коррозии в растворе 10% USO410% H2SO4. Все образцы предварительно сенсибилизированы при указанных на рисунке температурах в течение 217 ч

Фреттинг-коррозия возникает также в вакууме, в среде кислорода, азота и гелия. Интенсивность изнашивания при фреттинг-коррозии в атмосфере воздуха выше, чем в вакууме и среде азота, а в кислороде больше, чем в гелии. Отсюда следует, что интенсивность изнашивания зависит не столько от силы трения, сколько от окисления поверхностей трения и металлических продуктов разрушения. В противном случае наибольшая интенсивность изнашивания наблюдалась бы в вакууме, где силы трения максимальны. Вместе с тем на кинетику реакции окисления влияет и механический фактор, о чем свидетельствует появление при фреттинг-коррозии оксидов кадмия, отличных от ранее известных окислов этого металла. Таким образом, фрептиш -коррозия представляет собой вид разрушения металлов и сплавов в мало- и неагрессивных коррозионных средах при одновременном воздействии механических и химических факторов. [c.139]

При достаточной для коррозии влажности определяющее влияние на скорость ее оказьшает загрязненность воздуха примесями. Наиболее существенные примеси в промышленной атмосфере—это двуокись серы, хлориды, соли аммония. В атмосфере могут содержаться также углекислый газ, сероводород, окислы азота, муравьиная и уксусная кислоты, аммиак. Однако их влияние на скорость атмосферной коррозии в боль-щинстве случаев незначительно. Даже при значительном содержании углекислого газа в атмосфере он снижает pH электролита лишь до 5-5,5, и в условиях избытка кислорода при таком значении pH коррозия с кислородной деполяризацией не переходит в процесс с водородной деполяризацией. Сероводород, оксиды азота, хлор, соли аммония и другие соединения в значительных количествах могут присутствовать только в атмосфере вблизи от химических предприятий, в этом случае их наличие в воздухе оказывает влияние на механизм и скорость коррозионного разрушения металла. Особенно существенно влияние сероводорода на атмосферную коррозию промыслового оборудования месторождений сернистых нефтей и газов. [c.6]

Таким образом, присутствие углерода и азота в стали способствует деформационному упрочнению и тем самым повышает химический потенциал дислокаций и атомов металла, т. е. создает необходимые условия для механохимического растворения. Кроме того, адсорбция атомов углерода и азота на полигональных субграницах в некоторой мере способствует также увеличению химической активности. Этим, в частности, обусловлено некоторое увеличение [105, 106] скорости коррозии металла, прошедшего низкотемпературный отпуск, по сравнению с неотпуш,енным полигонизация приводит к увеличению общей протяженности субграниц с сегрегированными на них атомами примеси (процессы диффузии примесей к субграницам облегчаются нагревом), которые повышают химическую активность этих границ. Однако следует иметь в виду, что сегрегация углерода и азота на субграницах повышает скорость коррозии в кислых растворах вследствие снижения перенапряжения водорода на выделениях [107], а не вследствие облегчения анодной реакции. Последняя замедляется из-за понижения энергии, связанной с дислокациями, адсорбировавшими примеси старые дислокации травятся труднее, чем свежие . [c.116]

Т0ры, преимущественно пассиваторы. К ним относятся хроматы и полнфосфаты. Торможение коррозии в кислых средах осуществляется органическими веществами, содержащими серу, азот и кислород. [c.109]

Коррозия в атмосфере азота. При нагревании в воздушной атмосфере большинство металлов и сплавов сильно окисляются, тогда как взаимодействие их с азотом протекает слабо. Исключение составляют сплавы, содержащие нитридообразующие элементы хром, алюминий, титан, бериллий и др. Известно, что низколегированные хромом и алюминием стали при температуре 500 С образуют нитриды, обладающие высокой твердостью. Процесс образования нитридов на металлической поверхности называется азотированием . [c.83]

Новая дуплексная нержавеющая сталь (26Сг — 6Ni — 0,4 u — ЗМо с добавками вольфрама и азота), обладающая повышенной стойкостью к щелевой коррозии в морской воде, разработана в Японии [158]. В этой же работе применен рювый метод лабораторных испытаний на щелевую коррозию, заключающийся в погружении образцов в раствор, содержащий 3 7о Na l, 0,5 М Маг804 и активированный уголь. Результаты ускоренных лабораторных испытаний хорошо согласуются с натурными испытаниями. [c.183]

Дробеструйная обработка резко снижает коррозионную стойкость стали. Обработка поверхности гидрополированием после обработки дробью повышает коррозионную стойкость стали в морской воде и парах воды в 3,5 раза, а обработка механическим полированием — в 2,5 раза. При этом коррозионная стойкость стали, обработанной дробью с последующим гидрополированием, оказалась ниже, чем стойкость такой же стали, подвергнутой последующему механическому полированию. Это объясняется тем, что на гидрополированной поверхности остаются следы жидкости, содержащей нитрат натрия. В этом случае под действием паров соляной кислоты образуются окислы азота, усиливающие коррозию. В более активной среде (в парах соляной кислоты) коррозионная стойкость образцов из стали 1X13 меньше зависит от способа обработки поверхности. [c.315]

В области температур до 375—425 °К алюминий и его сплавы (за исключением анодированного алюминия Д16) имеют высокую стойкость коррозии в газообразной N2O4 (менее 2-10 мм/год), однако они весьма чувствительны к наличию воды в теплоносителе. Весьма стойки в низкотемпературной области титан и его сплавы (скорость коррозии менее 10 мм/год), причем они не чувствительны к примесям воды в четырехокиси азота. [c.31]

Для уменьшения скорости коррозии в зоне кипения и конденсации в четырехокись азота вводилась антикоррозионная добавка (такой теплоноситель получил название нитрин ). Отличие теплофизических свойств чистой N2O4 и нитрина незначительное. Исследования на отдельных образцах, а также анализ результатов эксплуатации узлов экспериментальных стендов показывают, что при работе на витрине скорость коррозии нержавеющих сталей в опасных зонах резко снизилась и составляет в зоне кипения 0,001—0,002 г/м -час в зоне конденсации 0,001—0,004 г/м -час. Стали не подвергаются специфическим видам коррозии (МКК, КР, пит-тинг и т. д.). Образующаяся окисная пленка обладает высокой пластичностью и прочно связана с металлом. [c.32]

Как уже указывалось выше, с повышением температуры изменяется не только величина, но и характер коррозии. По данным Е. Нахтигаля [111,177], скорость коррозии алюминия при постоянной температуре зависит от давления. Так, при температуре 90°С чистый алюминий в течение шести суток оставался практически без изменений. В тех же условиях, но при давлении 15 ат, создаваемом азотом, алюминий подвергался коррозии. В перегретом паре алюминий значительно более стоек, чем в воде, даже если вода имеет меньшую температуру. Так, в паре при температуре 250° С и атмосферном давлении алюминий в течение нескольких суток корродирует незначительно. Однако в воде при температуре 105° С и давлении 1,2 ат (за тот же промежуток времени) алюминий заметно корродировал. В некоторых работах [111,165] приведены данные об успешном применении сплавов алюминия для изготовления пароперегревателей, работающих при различной температуре при 300— 350° С и даже при 400° С. При одинаковой температуре скорости коррозии алюминия в воде и влажном паре соизмеримы. Если же на алюминий попеременно воздействуют влажный и перегретый пар, может иметь место язвенная коррозия. В этом случае алюминий менее стоек, чем при постоянном погружении в воду с той же температурой [111,175]. Индукционный период уменьшается с ростом температуры и давления [111,178]. При температуре пара 370° С и давлении 2,8 ат индукционный период составляет 260 час, при той же температуре и давлении 160 ат он сокращается до 2 час. При температуре 460° С с увеличением давления от 30 до 180 ат индукционный период соответственно уменьшается с 72 до 2 час. При увеличении температуры на 25° С коррозионная стойкость алюминиевых сплавов резко понижается [111,178]. Так, сплав алюминия с концентрацией 1% никеля и 0,5% железа, стойкий при [c.182]

Оксиды серы, как и в стационарном кипящем слое, улавливаются содержащимся в золе топлива оксидом СаО и известняком, который подается наряду с топливом. Для резкого снижения выхода оксидов азота топливо в нижней зоне топки сжигают с недостатком воздуха, в результате чего топливный азот выделяется в этой зоне в виде Nj. Половина и больше необходимого для горения воздуха подается в виде вторичного, а иногда и третичного. Во всех схемах с двухступенчатым сжиганием экраны в нИжней части топки (если они там есть) торкретируют, чтобы защитить их от коррозии в среде продуктов неполного сгорания. [c.9]

Азотированием называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали азотом. Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного слоя, его износостойкость, предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др. Твердость азотированного слоя заметно выше, чем твердость цементованного, и сохраняется при нагреве до высоких температур (450—500 °С), тогда как твердость цементованного слоя, имеющего мартенситную структуру, сохраняется только до 200—225 °С. [c.239]

Процесс газовой коррозии в атмосфере эндогаза или экзогаза более сложен, чем в воздушной среде. Наряду с окислением возможен процесс науглероживания и даже насьицения азотом. [c.110]

Азотирование стали — химико-термическая обработка поверхностньм насыщением стали азотом путем длительной вьщержки ее при нагреве до 600...650°С в атмосфере аммиака NH3. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с Fe, А1, Сг и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды) и повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др. [c.159]

Работа [511] была подвергнута обстоятельной критике в дискуссии в связи с тем, что автор не учитывал влияния азота, всегда присутствующего в стали. Отмечено, что 2-ч отпуск при 650° С (имитирующий сварку) не является оптимальным для того, чтобы сталь приобрела склонность к межкристаллитной коррозии. Более низкая температура (550° С) и большая длительность отпуска (до 14 дней) сообщают некоторым плавкам стали склонность к межкристаллитной коррозии. Продолжительность кипячения в растворе медного купороса с серной кислотой в течение 48 ч также недостаточна для того, чтобы более полно выявить склонность стали 18-8 с титаном к межкристаллитной коррозии. В работе автора [501] показано, что метод А по ГОСТ 6032—58 малочувствительный, когда сталь 1Х18Н9Т имеет малую склонность к межкристаллитной коррозии. Лучше применять раствор медного купороса с серной кислотой более сильной концентрации и кипячение вести в присутствии медной стружки (ГОСТ 6032—61). [c.550]

РН (ТН—1050° С) в дымящей красной азотной кислоте при 50 и 70° С получается при содержании 12% окислов азота (NOa). Применение в качестве ингибитора фтористоводородной кистоты уменьшает -скорость коррозии стали 17-7РН как в жидкой, так и в паровой средах. Добавление 0,75% фтористоводородной кислоты снижает скорость коррозии в жидкой фазе при 50° С до 0,04, а в паровой — до 0,004 мм год. Хорошие результаты были получены также при 70° С. Таким образом, сталь 17-7РН в описанных выше условиях обладает достаточно высокими коррозионными-свойствами, и при использовании в качестве ингибитора фтористоводородной кислоты она может успешно применяться в атмосфере дымящей красной азотной кислоты. [c.569]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...