Odolnosť proti korózii. Aká je odolnosť materiálov proti korózii? Aké sú spôsoby zlepšenia odolnosti proti korózii

stupňa odolnosť proti korózii

Na charakterizáciu koróznych vlastností materiálov sa zvyčajne testujú na odolnosť. proti všeobecnej korózii, medzikryštalickej korózii a koróznemu praskaniu pod napätím.

Všeobecné korózne testy. Všeobecné korózne skúšky sa vykonávajú na vzorkách s veľkým pomerom povrchu k objemu. Korozívne prostredie sa vyberá s prihliadnutím na prevádzkové podmienky materiálu. Skúšky sa vykonávajú v kvapaline za stáleho alebo opakovane sa opakujúceho striedavého ponorenia vzoriek, do vriaceho soľného roztoku, do pary alebo do okolitej atmosféry.

Rýchlosť korózie kovov a zliatin je charakterizovaná hlbokým koróznym indexom h K, mm/rok - tab. 2 alebo chudnutie g K, g / (m 2 ∙ h) - tabuľka. 3.

Prepočet oboch ukazovateľov sa vykonáva podľa vzorca:

h K = 8,76 g K / ρ,(1)

kde h K - rýchlosť korózie, mm/rok;

ρ hustota, g/cm3;

g K strata hmotnosti vzorky, g/(m 2 h).

Charakteristika h K a g K predpokladajú rovnomernú koróziu a typicky predstavujú priemerné povrchové rýchlosti korózie. Je však známe, že miestne pohľady korózia je najnebezpečnejšia. Pri relatívne malej celkovej strate kovovej hmoty dochádza k silnému lokálnemu zničeniu konštrukcie, čo vedie k predčasnému zlyhaniu zariadenia.

tabuľka 2

Desaťbodová stupnica koróznej odolnosti kovov podľa hĺbky korózie

Skóre odolnosti proti korózii Rýchlosť korózie h K, mm/rok Odporová skupina
≤ 0,001 Úplne odolný
(> 0,001) – 0,005 Veľmi odolný
(> 0,005) – 0,01 Veľmi odolný
(> 0,01) – 0,05 Vytrvalý
(> 0,05) – 0,1 Vytrvalý
(> 0,1) – 0,5 Trvalé znížené
(> 0,5) – 1,0 Trvalé znížené
(> 1,0) – 5,0 Nízky odpor
(> 5,0) – 10,0 Nízky odpor
> 10,0 nestabilná

Tabuľka 3

Desaťbodová stupnica odolnosti proti korózii podľa rýchlosti korózie vzorky

Hlavné skóre odolnosť Odporová skupina Strata hmotnosti, g K, g / (m 2 ∙ h)
Čierne kovy Meď a zliatiny Nikel a zliatiny Olovo a zliatiny Hliník a zliatiny Horčík a zliatiny
Úplne odolný <0,0009 <0,001 <0,001 <0,0012 <0,0003 <0,0002
Veľmi odolný 0,0009-0,0045 0,001-0,0051 0,001-0,005 0,0012-0,0065 0,0003-0,0015 0,0002-0,001
Veľmi odolný (>0,0045)-0,009 (>0,0051)-0,01 (>0,005)-0,01 (>0,0065)-0,012 (>0,0015)-0,003 (>0,001)-0,002
Vytrvalý 0,009-0,045 0,01-0,051 0,01-0,05 0,012-0,065 0,003-0,015 0,002-0,01
Vytrvalý (>0,045)-0,09 (>0,051)-0,1 (>0,05)-0,1 (>0,065)-0,12 (>0,015)-0,03 (>0,01)-0,02
Trvalé znížené (>0,09)-0,45 (>0,1)-0,5 (>0,1)-0,5 (>0,12)-0,65 (>0,03)-0,15 (>0,02)-0,1
Trvalé znížené (>0,45)-0,9 (>0,5)-1,02 (>0,5)-1,0 (>0,65)-1,2 (>0,15)-0,31 (>0,1)-0,2
Nízky odpor (>0,9)-4,5 (>1,02)-5,1 (>1,0)-5,0 (>1,2)-6,5 (>0,31)-1,54 (>0,2)-1,0
Nízky odpor (>4,5)-9,1 (>5,1)-10,2 (>5,0)-10,0 (>6,5)-12,0 (>1,54)-3,1 (>1,0)-2,0
nestabilná >9,1 >10,2 >10,0 >12,0 >3,1 >2,0

Preto je potrebné kontrolovať koróznu odolnosť materiálov za špecifických prevádzkových podmienok, najmä v prípadoch, keď hrozí lokálna korózia.

Skúšky medzikryštalickej korózie(GOST 6032-84). Hlavnou príčinou medzikryštalickej korózie materiálov odolných voči korózii je zahrievanie pri tlakovej úprave alebo zváraní, čo vedie k elektrochemickej heterogenite medzi hraničnými oblasťami a objemom zŕn.

Teplotno-časová oblasť precipitácie pozdĺž hraníc zŕn korózii odolných ocelí karbidov chrómu je znázornená na obr. 4. Vo vnútri je oblasť senzibilizácie - zvýšená citlivosť na medzikryštalickú koróziu. Tendencia k medzikryštalickej korózii sa prejavuje v teplotnom rozsahu Т max –T min po minimálnu dobu τ min, počas ktorej dochádza k senzibilizácii.

Ryža. 4. Oblasť náchylnosti na teplotu a čas

austenitická oceľ odolná voči korózii voči medzikryštalickej korózii (ICC) spojená s ochudobňovaním hraníc zŕn v chróme:

Tp je teplota rozpúšťania karbidov; γ – austenit;

K - karbidy

Pri testovaní na MCC sa chrómové ocele podrobia provokačnému zahrievaniu pri teplote 1100 ° C počas 30 hodín a chrómniklové austenitické ocele pri teplote približne 700 ° C počas 60 hodín. Po zahriatí sa vzorky uchovávajú dlhý čas vo vriacom vodnom roztoku kyseliny sírovej alebo dusičnej . Voľba doby zdržania a typu korózneho média závisí od konkrétnej triedy ocele a jej účelu. Na kontrolu sklonu k ICC sa vzorky buď ohnú na tŕni pod uhlom 90°, alebo sa podrobia leptaniu špeciálnymi činidlami a metalografickému vyšetreniu. Neprítomnosť trhlín na povrchu vzorky indikuje jej odolnosť voči ICC.

Na obr. Obrázok 5 ukazuje mikroštruktúry ocele 08Kh18N10 po testoch na medzikryštalickú koróziu v rôznych médiách.

Obr.5. Mikroštruktúra ocele 08X18H10

po ochladení z 1050 °C vo vode a temperovaní pri 700 °C:

a - medzikryštalická korózia počas skúšania

v roztoku 25 % HNO3 + 40 g/l Cr 6+, doba trvania 200 hodín;

b - to isté v roztoku vriacej 65 % HNO 3 + Cr 6+, × 500

Skúšky praskania koróziou pod napätím. Tento typ skúšky sa vykonáva, keď je vzorka zaťažená v korozívnom prostredí zodpovedajúcom prevádzkovým podmienkam dielu. Prostredie by nemalo spôsobovať všeobecnú koróziu a ovplyvňovať nezaťažené vzorky kovov. Pre austenitické chrómniklové ocele je príkladom takéhoto média vriaci roztok zmesi solí MgCl 2, NaCl a NaNO. Agresivita médií by nemala byť menšia ako agresivita, v ktorej musia slúžiť testované materiály.

Skúšky praskania koróziou pod napätím sa môžu vykonávať buď za podmienok, ktoré spôsobujú porušenie materiálov (skúšky ťahom, lomovou húževnatosťou a únavové skúšky), alebo stanovením času vzniku prvej trhliny. Posledný typ skúšky spočíva v upevnení zaťažených vzoriek v špeciálnych prípravkoch alebo v namáhaní klinom v rezaných krúžkoch. Čas do prasknutia charakterizuje odolnosť materiálov voči koróznemu praskaniu pod napätím.

Testovacie otázky\

1. Vymenujte metódy ochrany kovov a zliatin pred koróziou.

2. Čo určuje výber spôsobu ochrany proti korózii?

3. Čo je legovanie ocele?

4. Čo sú to bimetaly?

5. Akou metódou sa vyrábajú bimetaly?

6. Čo sú inhibítory korózie?

7. Aký je mechanizmus ochrany kovov a zliatin pred koróziou pomocou anodických inhibítorov?

8. Aký je mechanizmus ochrany kovov a zliatin pred koróziou pomocou katódových inhibítorov?

9. Aké sú výhody používania prchavých inhibítorov?

10. Aká forma produktov je vhodnejšia na spomalenie koróznych procesov?

11. Ako čistota spracovania dielov ovplyvňuje rýchlosť korózie?

12. Čo vysvetľuje vysokú odolnosť hliníka a jeho zliatin proti korózii?

13. Vymenujte korózii najodolnejšie zliatiny železa.

14. Vymenujte neželezné zliatiny, ktoré sú najviac odolné voči korózii.

15. Čo určuje výber typu ochrany proti korózii?

16. Aké druhy korózie sa skúmajú pri testovaní odolnosti proti korózii?

17. V akom korozívnom prostredí sa vykonávajú všeobecné korózne skúšky?

18. Aké ukazovatele charakterizujú rýchlosť korózie kovov a zliatin?

19. Aký je rozmer indexu hĺbkovej korózie?

20. Aký je rozmer straty hmotnosti vzorky pri korózii?

21. Aká je rýchlosť korózie materiálov, ktoré sú úplne odolné?

22. Aká je rýchlosť korózie materiálov, ktoré sú vysoko odolné?

23. Aká je rýchlosť korózie odolných materiálov?

24. Aká je rýchlosť korózie materiálov s nízkou odolnosťou?

25. Aká je rýchlosť korózie nestabilných materiálov?

26. Aká je strata hmotnosti vzorky zliatiny železa so skóre odolnosti proti korózii 3?

27. Aká je strata hmotnosti vzorky zliatiny medi so skóre odolnosti proti korózii 7?

28. Aká je strata hmotnosti vzorky zliatiny niklu so skóre odolnosti proti korózii 4?

29. Aká je strata hmotnosti vzorky zliatiny olova so skóre odolnosti proti korózii 5?

30. Aká je strata hmotnosti vzorky hliníkovej zliatiny so skóre odolnosti proti korózii 9?

31. Aká je strata hmotnosti vzorky horčíkovej zliatiny so skóre odolnosti proti korózii 10?

32. Čo je hlavnou príčinou medzikryštalickej korózie?

33. Dešifrujte značku zliatiny 08X18H10.

34. V akom korozívnom prostredí sa vykonávajú skúšky korózneho praskania?

35. Ako sa vykonávajú skúšky korózneho praskania?

Rýchlosť koróznej deštrukcie kovu je charakterizovaná indikátorom hmotnosti alebo hĺbky. Prvý vyjadruje zmenu hmotnosti vzorky v dôsledku korózie na jednotku povrchu kovu a jednotku času. Druhý ukazuje hĺbku koróznej deštrukcie vzorky kovu, vyjadrenú v lineárnych jednotkách a vztiahnutú na jednotku času.

Použitie iba jedného z týchto indikátorov často neposkytuje správnu predstavu o nebezpečenstve korózie pre štruktúru. Takže napríklad s rozvojom lokálnej korózie môže byť indikátor hmotnosti zanedbateľný a štruktúra môže byť v havarijnom stave; naopak, pri rovnomernej korózii môžu byť celkové korózne straty veľké a zároveň bude menšie riziko zlyhania konštrukcie koróziou pri jej pomalom rozvoji do hĺbky a dostatočnej hrúbke výrobku. Preto by sa pre úplnejší obraz o rýchlosti a povahe korózie mali používať oba ukazovatele.

Riziko deštrukcie konštrukcie v pôde je tým väčšie, čím menej rovnomerne je korózia rozložená po povrchu konštrukcie. V prípade rozvoja lokálnej korózie budú najnebezpečnejšie tie korózne lézie, ktoré majú najmenšia plocha, pretože sa vyvíjajú rýchlejšie ako iné hlboko do steny konštrukcie v dôsledku koncentrácie anodického rozpúšťania kovu v obmedzenej oblasti.

Povaha, rýchlosť korózie a vlastnosti jej distribúcie po povrchu konštrukcie sú určené tak vlastnosťami samotného kovu, ako aj vonkajšími podmienkami. V závislosti od kombinácie vonkajších podmienok sa kvantitatívne ukazovatele korózie pre ten istý kov môžu výrazne líšiť.

Preto je skutočná korózna odolnosť konkrétneho kovu relatívna. Nemožno ju vyjadriť ako absolútnu mieru bez komplexného zváženia podmienok, za ktorých sa korózny proces vyvíja. Preto by v ideálnom prípade malo byť určenie rozsahu a typu ochranných opatrení založené na dôkladnom štúdiu a analýze súhrnu vonkajších a vnútorných faktorov korózie.

Odolnosť proti korózii - schopnosť materiálov odolávať korózii, určená rýchlosťou korózie za daných podmienok. Na posúdenie rýchlosti korózie sa používajú kvalitatívne aj kvantitatívne charakteristiky. Zmeniť vzhľad Príkladom kvalitatívneho hodnotenia rýchlosti korózie sú zmeny v jeho mikroštruktúre.

Na kvantifikáciu môžete použiť:

  • čas, ktorý uplynul pred objavením sa prvého korózneho ohniska;
  • počet koróznych centier vytvorených za určité časové obdobie;
  • Zníženie hrúbky materiálu za jednotku času;
  • zmena hmotnosti kovu na jednotku povrchu za jednotku času;
  • objem plynu uvoľneného (alebo absorbovaného) počas korózie povrchovej jednotky za jednotku času;
  • prúdová hustota zodpovedajúca rýchlosti daného korózneho procesu;
  • · zmena akejkoľvek vlastnosti po určitú dobu korózie (napríklad aj iný elektrický odpor, odrazivosť materiálu, mechanické vlastnosti).

Rôzne materiály majú rôznu odolnosť proti korózii, na zlepšenie ktorých sa používajú špeciálne metódy. Zvýšenie odolnosti proti korózii je teda možné legovaním (napríklad nehrdzavejúcej ocele), nanášaním ochranných povlakov (chrómovanie, niklovanie, lakovanie), pasiváciou

Čo je odolnosť proti korózii

Schopnosť kovu odolávať korózii sa nazýva odolnosť proti korózii. Táto schopnosť je určená rýchlosťou korózie za určitých podmienok. Na posúdenie rýchlosti korózie sa používajú kvantitatívne a kvalitatívne charakteristiky.

Kvalitatívne charakteristiky sú:

    zmena vzhľadu kovového povrchu;

    zmena mikroštruktúry kovu.

Kvantitatívne charakteristiky sú:

    čas do objavenia sa prvého centra korózie;

    počet koróznych ložísk vytvorených počas určitého časového obdobia;

    riedenie kovov za jednotku času;

    zmena hmotnosti kovu na jednotku plochy povrchu za jednotku času;

    objem absorbovaného alebo uvoľneného plynu počas korózie na jednotku povrchu za jednotku času;

    hustota elektrický prúd pre danú rýchlosť korózie;

    zmena určitej vlastnosti za určité časové obdobie (mechanické vlastnosti, odrazivosť, elektrický odpor).

Rôzne kovy majú rôznu odolnosť proti korózii. Na zvýšenie odolnosti proti korózii sa používajú špeciálne metódy: legovanie ocele, chrómovanie, hliníkovanie, niklovanie, lakovanie, zinkovanie, pasivácia atď.

železo a oceľ


V prítomnosti kyslíka a čistá voda, železo rýchlo koroduje, reakcia prebieha podľa vzorca:

V procese korózie pokrýva kov voľná vrstva hrdze a táto vrstva ho v žiadnom prípade nechráni pred ďalším zničením, korózia pokračuje, kým sa kov úplne nezničí. Soľné roztoky spôsobujú aktívnejšiu koróziu železa: ak je vo vzduchu čo i len trochu chloridu amónneho (NH4Cl), proces korózie bude prebiehať oveľa rýchlejšie. V slabom roztoku kyseliny chlorovodíkovej (HCl) bude reakcia tiež aktívne prebiehať.

Kyselina dusičná (HNO3) v koncentrácii vyššej ako 50% spôsobí pasiváciu kovu - bude pokrytý, síce krehkým, ale stále ochrannou vrstvou. Dymová kyselina dusičná je pre železo bezpečná.

Kyselina sírová (H2SO4) v koncentrácii vyššej ako 70 % pasivuje železo a ak sa oceľ triedy St3 uchováva v 90 % kyseline sírovej pri teplote 40 ° C, potom za týchto podmienok jej rýchlosť korózie nepresiahne 140 mikrónov za rok. . Ak je teplota 90 ° C, korózia bude 10-krát väčšiu rýchlosť. Kyselina sírová v koncentrácii 50% rozpúšťa železo.

Kyselina fosforečná (H3PO4) nebude korodovať železo, rovnako ako bezvodé organické rozpúšťadlá, ako sú alkalické roztoky, vodný amoniak, suchý Br2 a Cl2.

Ak do vody pridáte tisícinu chrómanu sodného, ​​stane sa vynikajúcim inhibítorom korózie železa, ako je hexametafosfát sodný. Ale ióny chlóru (Cl-) odstraňujú ochranný film zo železa a zvyšujú koróziu. Komerčne čisté železo, ktoré obsahuje približne 0,16 % nečistôt, je vysoko odolné voči korózii.

Stredne a nízko legované ocele

Prísady chrómu, niklu alebo medi v nízko a stredne legovaných oceliach zvyšujú ich odolnosť voči vode a atmosférickej korózii. Čím viac chrómu, tým vyššia je odolnosť ocele voči oxidácii. Ak je však obsah chrómu nižší ako 12 %, potom chemicky aktívne médiá budú mať na takúto oceľ deštruktívny účinok.

Vysoko legované ocele

Vo vysokolegovaných oceliach tvoria legujúce zložky viac ako 10 %. Ak oceľ obsahuje od 12 do 18% chrómu, potom takáto oceľ odolá kontaktu s takmer všetkými organickými kyselinami, s potravinárskymi výrobkami a bude odolná voči kyseline dusičnej (HNO3), zásadám a mnohým soľným roztokom. V 25 % kyseline mravčej (CH2O2) bude vysokolegovaná oceľ korodovať rýchlosťou asi 2 mm za rok. Avšak silné redukčné činidlá kyselina chlorovodíková chloridy a halogény zničia vysokolegovanú oceľ.

Nerezové ocele, ktoré obsahujú 8 až 11 % niklu a 17 až 19 % chrómu, sú odolnejšie voči korózii ako len vysokochrómové ocele. Takéto ocele odolávajú kyslému oxidačnému prostrediu, ako je kyselina chrómová alebo dusičnany, ako aj silnému alkalickému prostrediu.

Nikel ako prísada zvýši odolnosť ocele voči neoxidačnému prostrediu, voči atmosférickým faktorom. Ale prostredie kyslé redukčné a kyslé s halogénovými iónmi zničí pasivujúcu vrstvu oxidu, v dôsledku čoho oceľ stratí svoju odolnosť voči kyselinám.

Vyššiu koróznu odolnosť ako chrómniklové ocele majú nerezové ocele s prídavkom molybdénu v množstve 1 až 4%. Molybdén poskytne odolnosť voči kyselinám sírovým a sírovým, organickým kyselinám, morskej vode a halogenidom.

Ferosilicon (železo s prídavkom 13 až 17 % kremíka), tzv. železo-kremíkový odliatok, má odolnosť proti korózii vďaka prítomnosti oxidového filmu SiO2, ktorý nedokáže zničiť ani kyselina sírová, ani kyselina dusičná, ani kyselina chrómová. , tento ochranný film len posilňujú. Ale kyselina chlorovodíková (HCl) ľahko povedie ku korózii ferosilicia.

Zliatiny niklu a čistý nikel


Nikel je odolný voči mnohým faktorom, atmosférickým aj laboratórnym, čistej a slanej vode, alkalickým a neutrálnym soliam ako sú uhličitany, octany, chloridy, dusičnany a sírany. Neokysličené a nehorúce organické kyseliny nepoškodia nikel, rovnako ako vriaci alkalický hydroxid draselný (KOH) v koncentrácii do 60 %.

Koróziu spôsobia redukčné a oxidačné prostredia, oxidujúce alkalické alebo kyslé soli, oxidujúce kyseliny ako kyselina dusičná, vlhké halogénové plyny, oxidy dusíka a oxid siričitý.

Kov Monel (do 67 % niklu a do 38 % medi) je odolnejší voči kyselinám ako čistý nikel, ale neznesie silné oxidačné kyseliny. Má pomerne vysokú odolnosť voči organickým kyselinám, voči značnému množstvu roztokov solí. Atmosférická a vodná korózia monel kov neohrozuje, bezpečný je preň aj fluór. Monel bezpečne odolá 40 % varu fluorovodíka (HF), ako to dokáže platina.

Zliatiny hliníka a čistý hliník


Ochranný film z oxidu hlinitého ho robí odolným voči bežným oxidačným činidlám, kyseline octovej, fluóru, len atmosfére a značnému množstvu organických kvapalín. Technicky čistý hliník, v ktorom sú nečistoty menej ako 0,5 %, je veľmi odolný voči pôsobeniu peroxidu vodíka (H2O2).

Rozkladá sa pod vplyvom žieravých zásad silného redukčného prostredia. Zriedená kyselina sírová a oleum sa hliníka neboja, ale stredne koncentrovaná kyselina sírová ho zničí, rovnako ako horúca kyselina dusičná.

Ochranný film oxidu hlinitého môže byť zničený kyselinou chlorovodíkovou. Kontakt hliníka s ortuťou alebo ortuťovými soľami je pre prvú z nich deštruktívny.

Čistý hliník je odolnejší voči korózii ako napríklad duralová zliatina (obsahuje až 5,5 % medi, 0,5 % horčíka a až 1 % mangánu), ktorá je menej odolná voči korózii. Silumín (prídavok od 11 do 14 % kremíka) je v tomto smere stabilnejší.

Zliatiny medi a čistá meď


Čistá meď a jej zliatiny nekorodujú ani v slanej vode, ani na vzduchu. Meď sa nebojí korózie: zriedené alkálie, suchý NH3, neutrálne soli, suché plyny a väčšina organických rozpúšťadiel.

Zliatiny ako bronz, ktoré obsahujú veľa medi, odolávajú kyselinám, dokonca aj studenej koncentrovanej alebo horúcej zriedenej kyseline sírovej alebo koncentrovanej alebo zriedenej kyseline chlorovodíkovej pri bežnej teplote (25°C).

Pri nedostatku kyslíka meď pri kontakte s organickými kyselinami nekoroduje. Ani fluór, ani suchý fluorovodík nemajú na meď deštruktívny účinok.

Ale zliatiny medi a čistá meď korodujú od rôznych kyselín, ak je prítomný kyslík, a tiež pri kontakte s vlhkým NH3, niektorými soľami kyselín, vlhkými plynmi, ako je acetylén, CO2, Cl2, SO2. Meď ľahko interaguje s ortuťou. Mosadz (zinok a meď) nie je vysoko odolná voči korózii.

čistý zinok


Čistá voda, presne ako čerstvý vzduch, nevedie ku korózii zinku. Ak sú však vo vode alebo vzduchu prítomné soli, oxid uhličitý alebo amoniak, zinok začne korodovať. Zinok sa rozpúšťa v zásadách, najmä rýchlo v kyseline dusičnej (HNO3), pomalšie v kyseline chlorovodíkovej a sírovej.

Organické rozpúšťadlá a ropné produkty v zásade nemajú korozívny účinok na zinok, ale ak je kontakt predĺžený, napríklad s krakovaným benzínom, kyslosť benzínu sa zvýši, keď sa oxiduje na vzduchu, a začne sa zinok. korodovať.

čisté olovo


Vysoká odolnosť olova proti vode a atmosférickej korózii - známy fakt. Nekoroduje ani v pôde. Ale ak voda obsahuje veľa oxid uhličitý, potom sa v ňom rozpustí olovo, keďže vzniká hydrogénuhličitan olovnatý, ktorý už bude rozpustný.

Vo všeobecnosti je olovo veľmi odolné voči neutrálnym roztokom, stredne odolné voči zásadám, ako aj voči niektorým kyselinám: sírovej, fosforečnej, chrómovej a sírovej. S koncentrovanou kyselinou sírovou (od 98%) pri 25°C sa môže olovo pomaly rozpúšťať.

Fluorovodík v koncentrácii 48 % pri zahrievaní rozpúšťa olovo. Olovo silne interaguje s kyselinou chlorovodíkovou a dusičnou, s kyselinou mravčou a octovou. Kyselina sírová pokryje olovo ťažko rozpustnou vrstvou chloridu olovnatého (PbCl2) a rozpúšťanie už nebude pokračovať. V koncentrovanej kyseline dusičnej bude olovo tiež pokryté vrstvou soli, ale zriedená kyselina dusičná olovo rozpustí. Chloridy, uhličitany a sírany nie sú agresívne voči olovu, ale roztoky dusičnanov sú opakom.

čistý titán


Dobrá odolnosť proti korózii - rozlišovacia črta titán. Nie je oxidovaný silnými oxidačnými činidlami, odoláva soľným roztokom, FeCl3 atď. Koncentrované minerálne kyseliny spôsobia koróziu, ale ani vriaca kyselina dusičná v koncentrácii nižšej ako 65 %, kyselina sírová – do 5 %, kyselina chlorovodíková – do 5 % – nespôsobí koróziu titánu. Normálna odolnosť voči korózii voči zásadám, voči zásaditým soliam a organickým kyselinám odlišuje titán medzi ostatnými kovmi.

čisté zirkónium


Zirkónium je odolnejšie voči kyseline sírovej a chlorovodíkovej ako titán, ale menej odolné voči Aqua regia a vlhkému chlóru. Má vysokú chemickú odolnosť voči väčšine zásad a kyselín a je odolný voči peroxidu vodíka (H2O2).

Pôsobenie niektorých chloridov, vriaca koncentrovaná kyselina chlorovodíková, aqua regia (zmes koncentrovanej dusičnej HNO3 (65-68% hm.) a chlorovodíkovej HCl (32-35% hm.), horúca koncentrovaná kyselina sírová a dymivá kyselina dusičná - príčina korózia.Veľmi významné v Z hľadiska korózie existuje taká vlastnosť zirkónu, ako je hydrofóbnosť, to znamená, že tento kov nie je zmáčaný ani vodou, ani vodnými roztokmi.

čistý tantal


Vynikajúca chemická odolnosť tantalu je podobná ako u skla. Jeho hustý oxidový film chráni kov pri teplotách do 150 ° C pred pôsobením chlóru, brómu, jódu. Väčšina kyselín v normálnych podmienkach neovplyvňujú tantal, dokonca ani aqua regia a koncentrovaná kyselina dusičná nespôsobujú koróziu. Alkalické roztoky nemajú na tantal prakticky žiadny vplyv, ale pôsobí naň fluorovodík a koncentrované roztoky horúcich zásad, na rozpúšťanie tantalu sa používajú alkalické taveniny.

Strana 4


Odolnosť kovov proti korózii pri rýchlosti korózie 0,5 mm/rok a vyššej sa hodnotí podľa skupín odolnosti a pri rýchlosti korózie pod 0,5 mm/rok - bodmi.


Korózna odolnosť kovov však výrazne závisí od ich tepelného spracovania. Najprijateľnejšia teplota tepelného spracovania ocele s obsahom 17% chrómu (značka XI7) je 760 - 7,0 C.

Mierou koróznej odolnosti kovov a zliatin je rýchlosť korózie v danom prostredí za daných podmienok.

Hodnotenie koróznej odolnosti kovov pri rýchlosti korózie 0,5 mm/rok a vyššej sa vykonáva podľa skupín odolnosti – a pri rýchlosti korózie pod 0,5 mm/rok – bodovo.

Hodnotenie koróznej odolnosti kovov z hľadiska úbytku hmotnosti aj priepustnosti je použiteľné len pre rovnomernú koróziu. Pri nerovnomernej a lokálnej korózii tieto ukazovatele charakterizujú iba priemernú rýchlosť korózie, pričom v niektorých oblastiach sa rýchlosť od tejto hodnoty líši. Zvlášť ťažké je posúdiť koróznu odolnosť kovov počas medzikryštalickej korózie. V týchto prípadoch sa uchyľujú k stanoveniu mechanickej pevnosti vzoriek pred a po korózii.

Kritériom odolnosti kovu proti korózii počas atmosférických skúšok je najčastejšie zmena vzhľadu vzoriek, zmena ich hmotnosti a mechanické vlastnosti. Pri posudzovaní odolnosti kovu alebo povlaku proti korózii zmenou vzhľadu sa porovnanie robí s ohľadom na počiatočný stav povrchu, takže jeho stav sa musí pred testovaním starostlivo zaznamenať. Za týmto účelom sa vzorky skúmajú voľným okom a niektoré oblasti - cez binokulárnu lupu. V čom Osobitná pozornosť venujú pozornosť defektom: a) na základnom kove (škrupiny, hlboké ryhy, preliačiny, šupina, jeho stav a pod. Výsledky pozorovaní sa zaznamenávajú alebo fotia. Na uľahčenie pozorovaní a presné zaznamenanie ich výsledkov sa používa drôtená sieťka alebo priesvitka na kontrolovanú vzorku sa aplikuje papier s atramentom Spočiatku sa vzorky denne pozorujú, aby sa ustanovili prvé ložiská korózie. Potom sa kontrola opakuje po 1, 2, 3, 6, 9, 12, 24 a 36 mesiacoch. , venujte pozornosť nasledujúcim zmenám: 1) zafarbenie kovu alebo povlaku a zmena farby; 2) tvorba produktov korózie kovu alebo povlaku, farba produktov korózie, ich rozloženie na povrchu, sila priľnavosti ku kovu; 3) povaha a veľkosť koróznych centier základného, ​​chráneného kovu. Pre jednotnosť v popise vykonaných pozorovaní sa odporúča použiť rovnaké výrazy: zakalenie, film a hrdza. Pojem matnosť sa používa vtedy, keď je vrstva produktov veľmi tenká, keď dôjde len k miernej zmene farby povrchu vzorky, termín film sa používa na charakterizáciu hrubších vrstiev koróznych produktov a termín hrdza hrubé, ľahko viditeľné vrstvy produktov korózie. Charakter vrstiev koróznych produktov sa navrhuje opísať v termínoch: veľmi hladká, hladká, stredná, drsná, veľmi drsná, hustá a sypká.

Meradlom koróznej odolnosti kovu bola hodnota maximálneho objemu vodíka uvoľneného počas 3 dní testovania z povrchu 1 dm2 pri 20 2 C.


Zvýšenie odolnosti kovu proti korózii so zvýšením koncentrácie takého vysoko agresívneho elektrolytu, akým je kyselina chlorovodíková, možno pravdepodobne vysvetliť chemisorpčnou interakciou zložiek pr s prvkami zliatiny; očividne majú veľký význam nenasýtené zlúčeniny nachádzajúce sa v pr.

Hodnotenie koróznej odolnosti kovov pri rýchlosti korózie 0 5 mm/rok a viac sa vykonáva podľa skupín odolnosti, a.


Zvýšenie odolnosti kovu proti korózii so zvýšením koncentrácie takého vysoko agresívneho elektrolytu, akým je kyselina chlorovodíková, možno pravdepodobne vysvetliť chemisorpčnou interakciou zložiek pr s prvkami zliatiny; Je zrejmé, že nenasýtené zlúčeniny nachádzajúce sa v TV majú veľký význam.

Aká je odolnosť materiálov proti korózii? Aké sú spôsoby zlepšenia odolnosti proti korózii

Zničenie výrobkov z rôzne materiály vplyvom fyzikálno-chemických a biologických faktorov sa nazývala korózia (z latinského slova, čo znamená korodovať).

Schopnosť materiálov odolávať korozívnym vplyvom prostredia sa nazýva korózna odolnosť.

V dôsledku koróznej deštrukcie strojov a prístrojov, stavebných konštrukcií, rôznych kovových výrobkov sa asi 12 % vytaveného kovu nenávratne stratí v rôznych priemyselných odvetví Národné hospodárstvo. Predĺženie životnosti výrobkov a zariadení ušetrí milióny ton kovu a zároveň zníži náklady na jeho výrobu.

Spôsoby, ako zlepšiť odolnosť proti korózii:

* Použitie kovov odolných voči korózii. Najbežnejšie z tejto skupiny sú chróm (13--30%), chróm-nikel (do 10-12%, tzv. "nehrdzavejúca oceľ"), chróm-nikel-molybdén a iné ocele. Tieto ocele si zachovávajú odolnosť proti korózii pri teplotách do 300--400 °C. Takéto materiály sa používajú vo vlhkej atmosfére, vo vodovodnej a riečnej vode, dusičnej a organických kyselinách. Odolnosť voči korózii zvyšuje aj legovanie molybdénom Mo, zirkónom 2g, berýliom Be, mangánom Mn.

* Použitie pasivačných materiálov, ktoré vytvárajú na povrchu ochranný film. Tieto materiály zahŕňajú: titán a jeho zliatiny.

* Bronz a mosadz sú odolné voči kavitačnej korózii (zničenie pri kombinovanom pôsobení rázového zaťaženia a elektrochemických účinkov).

Použitie nekovových materiálov odolných voči korózii:

* Silikátové materiály - zlúčeniny kremíka získané tavením alebo spekaním skaly. Taveniny hornín (čadič), kremeň a silikátové sklo, kyselinovzdorné keramické materiály, cementy a betóny.

* Plasty (polypropylén, pvc, textolit, epoxid).

* Guma (guma).

Aplikácia kovové nátery:

* Galvanické povlaky (galvanické pokovovanie, cínovanie, kadmiovanie, niklovanie, postriebrenie, zlatenie).

* Obloženie je proces ochrany proti korózii základného kovu alebo zliatiny iným kovom, ktorý je odolný voči agresívnemu prostrediu.

* Najväčšie uplatnenie našla metóda spoločného valcovania dvoch kovov. Ako obkladové materiály sa používajú nehrdzavejúce ocele, hliník, nikel, titán, tantal atď.

* Pokovovanie striekaním. Používajú sa na ochranu proti korózii veľkých nádrží: železničné mosty, pilóty, lodné potrubia. Striekajte zinok, hliník, olovo, volfrám.

Aplikácia nekovových náterov:

Náterové farby (ľanový olej, laky, farby, emaily, základné nátery, tmely, syntetické živice). Náterové hmoty sa nanášajú na povrch výrobkov valcovaním, striekaním, máčaním, liatím, štetcom, elektrostatickou metódou.

Príklad: Na trupy námorných plavidiel sa nanášajú špeciálne antivegetatívne farby, ktoré ich chránia pred znečistením schránkami morských organizmov. Za jeden rok dosiahne zanášacia vrstva v južných moriach 0,5 m, t.j. 100--150 kg/m. Tým sa zvyšuje odolnosť voči pohybu plavidla, ktoré spotrebuje až 8 % výkonu motora, a zvyšuje sa spotreba paliva. Je veľmi ťažké odstrániť takúto vrstvu z povrchu. Preto je podvodná časť nádoby pokrytá antivegetatívnou farbou, ktorá obsahuje oxid ortuti, živice a zlúčeniny arzénu.

Polymérne nátery (polyetylén, polypropylén, fluoroplasty, polystyrén, epoxidové živice atď.). Živica sa nanáša ako tavenina alebo suspenzia štetcom, máčaním, striekaním. Fluoroplasty sú odolné voči nárazom morská voda, anorganické kyseliny, okrem olea a kyseliny dusičnej, majú vysoké elektrické izolačné vlastnosti.

Gumovanie - poťahovanie kaučukom a ebonitom chemických prístrojov, potrubí, nádrží, kontajnerov na prepravu a skladovanie chemických produktov a pod. Mäkké gumy sa používajú na gumové zariadenia, ktoré sú vystavené nárazom, teplotným výkyvom alebo obsahujú suspenzie, a na zariadenia, ktoré pracujú pri konštantnej teplote a nie sú vystavené mechanickému namáhaniu, sa používajú tvrdé gumy (ebonity).

Nátery silikátovými emailami (sklovitá hmota). Smaltovanie je vystavené zariadeniam pracujúcim pri zvýšených teplotách, tlakoch a vo vysoko agresívnom prostredí.

Nátery s tukami a pastami. Antikorózne mazivá sa pripravujú na báze minerálnych olejov (stroj, vazelína) a voskových látok (parafín, mydlo, mastné kyseliny).

Použitie elektrochemická ochrana(katóda a anóda). Komu kovové konštrukcie externá silná anóda je pripojená zvonku (zdroj priamy prúd), čo spôsobuje katódovú polarizáciu elektród na povrchu chráneného kovu, v dôsledku čoho sa anódové úseky kovu menia na katódové. Číslo znamená, že sa nezničí kov konštrukcie, ale pripojená anóda.



Náhodné články

Hore