OBiUHE СПГЛГННЯ О КОР1011П1

Коррозионная стойкое п. металле

с каюпал оиной коррозией состош в рациональном подборе коррознонио-стойких материалов и заи;итиых пс-крыти si.

Газовая коррозия. Процесс, проте-каю1шп1 при взаимодействг.и металла с газами при высокой температуре, назыЕа]0т газовой коррозией. Этот вид )<орроз;и1 протекает по химическому механизму. Наиболее часто встречающийся процесс - окисление металлов в результате воздействия О со-держа[це,гося в воздухе.

Для большинства практически важных мста.плсв оксидная пленка, являющаяся продуктом газовой корро-вни, образуется сплошной, и с ростом ее толщины наблюдается торможение ckhcieiuih. Зависимость толщины оксидной п.теик.н x от времени окисления т:

хп - Кт,

где К - константа; л - показатель, отражающий степень торможения процесса растущих слоев оксида.

Медь (в температур}юы интервале 300-1000С) и железо (500-1000 X) окислякяся по параболическому ва-кону (п 2).

Меры борьбы с газовой коррозией сводятся к подбору соответствующего металла, применению термодиффузионного насыщения алюминием, кремнием, хромом или нанесению ;каростойкого металлического (напри>:ер, хромового) или неметаллического (например, жаростойкой 5ыал1.) покрытия.

Радиационная коррозия. Радиоактивное из.тучение (нейтроны, протоны, дейтроны, а- и -частицы, f-излучсние) оказывает существениое влиянне на протекание коррозиоииы.ч процессов.

Радиоактивное нзл>чсиие, пе изменяя принципиа.11ьио ме.\а1;изм коррозии, оказывает влияние иа кинетику коррозионных процессов. Изменение скорости коррозионного процесса (ДМ под дейстиием излучсгпя явлйетеи функцией трех эффектов;

Радиолизиый эффект 5ii обусловлен воздейстснем облучения иа коррозионную среду, прежде всего на воду. Образующиеся при радио.гшзс воды HiOj. О3 и радикалы Oi I н HOj являются энергичными катодными деполяризаторами. Поэтому радиолиз-

ный эффек! зскоряет катодный процесс. Это в основном характерно для металлов, не имеющих на своей поверхности толстых оксидных пленок.

Деструктирующий эффект 5д обусловлен упругим и тепловым взаиис-дейстеием поверхности металла с облучающими частицами, что приводит к появлению дефектов в поверхностном слое металла и оксидной пленки. Деструктирующий эффектособениоопа-сен для металлов, корроаиониая стой кость которых обусловлена boshhk-ковением фазовых аашитнь:х слоев (оксидных плег.ок). Эффект 5д способствует облегчению протекания анодного процесса.

Фоторадиационный аффект 5ф ва-ключается в изменении полупроводниковых свойств оксидных и других поверхностных пленок. По сравнению с 5р и Зд фото радиационный эффект мало влияет на скорость коррозии.

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОВ

Коррозионная стойкость металлов оценивается с помощью специальных шкал стойкости, в том числе - десятн-балльр.ой (табл. 9). В табл. 10 приведены сведения, показывающие коррозионные гютери различных метв.т-лов при коррезионном токе 1 ыкА/см, а б табл. 11 снеденкя о коррозии в различных ра исках СССР.

е. десйтнбал.1Ь1ая шка.ча корроч!ониой стойкости

Пашые о коррозионной стойкости мллое в различных средах првв( дены в табл. 12 к 13

in Скорост* коррозия при П.10Т1ШСТВ

;,ро % иого тока 1 мкА с -

Продолжгчие таГ5л Ю

i плспт

HOC lb

i атиона

Скоросп IvOPpOSHi:

ri, 08 0,2,1 0 50 0,S7 0,29 0,11 0,26 0.97 0 29 0.63 0.27

0,004 0,012 0,021 0,023 0,012 0,023 0,011 0.034 0.015 0,021 0.013

II. Величина коррозии в

ичных районах за период продолжительностью 100 .

Москва, ромышлен -иая атмосфера

Fe Cd zn Си AI

15.5 1.55 0.8 0,4

1.97

o.ie

0,11 0.04 0.04

Количество ионов CI мг/(м -сут )

Количество SOe. мг/м

0,214

CeLiep, морская атмосфера

иенигород, сельская атмосфера

0.65 0,1 0,15 0.05

0,89 0.07 0,06 11,02 0.02

0.0133

0,18

0,0107

Батуми, s алоз;;гряз-исиная

тг.<1сф*>ра

0,55 0,20

0,05

1,14

0.10 0.08 0.02 0,02

0.005S

12. Ко;?озвониая стойкость кета.1лов в кислотах и щелочах

HNO,

н,во.

Стоек 0,004

10 10

2.8 2.2 3.7 3

Продолжение табл. 12

А1 Бронз I.

Сталь Ста Х13

Сталь

xeihiot

Or (rtc-крытие) Zn

Бронзы Латуиь Си

3.5-35 10-35

?а-30

10 1,6 0.5

Любая Любая

От 90 до кипения 20-40

80 80

20- I 00 70 20

70 20

100 100

20 20

СН.СООН

Сталь углеродистая

10 2.5-15 10 3

2, ев

0,1 - 0,3 17,8

11.5 1.6,*

62.6

0,11 0,05-0.5 2,49 0.5-7

0.45 0,16

0,72 6

0.007 1,34

А1 Броьэы Армко-желеэо

Сталь СтЗ

Сталь XlfciiJT

40 20-4 0 ксиц.

40-60 48

40-00

20 20-100 15

20 20 20

20 20

hjcro.

Сталь 1X13

Концеи-триро-ваииыЬ раствор

Любая

.S0-60

20 20

Любая

20 100

Кипение

А1 N1

10 Насыщенный раствор 0,75

70-80 20

0.12 Нестоек

15,40 0,06-1.5 0.08

0,08 0.23 0.08

13 5.8

0,28 0.94

Стоек

0,1 10

1,49 0,1

0.001

Продолжение табл. 12

Металл

Массовая доля, %

хст.

мм/год

Н.С.О.

Сталь Сй Сталь 1X13 Т1

Д1 Бронзы н латуни Си

Любая

6,3 10-50

0.6.

Лк>6ая

Кипение

NaOH

Любая 0,5-35

Любая 20-100

20-80

Нестоек

0,41 10

Массовая доля. %

i, °С

NaOH

0,13

0,05-1.0

0,001 - 0,06 0.00]

Sn РЬ

Сталь СтЗ Сталь 1X13

Сталь Х18Н10Т

0,8 Концентрированный раствор 310 г/л 20

200 г/л 620 г/л

20 100

60 20

100 100-140

Кипение

Э. Коррозионная стойкость металлов в морской оде

Алюминиевые сплавы типа АМг и АМц Бронзы, латуни Армко-Бкелезо Си N1

VOpCKOfi

воды

(. °с

Любая Сннтетн-ческая

Любая Синтетическая

20 20

20-60 20

20 20

ХСТ, мм/год

Тип морской воды

Темпера-

Нестоек 0,003- 0,0в

0,001 - 0,01 0.07

Стоек 0,1

ХСТ мм/год

0,07 0,1

0,09 0.18-

0,65

0,25

хст,

мм/год

Глава

химия

в табл. I приведены атомные но мера, Балеитиисть .и атомная масса элементов,

Коииентрация растворенных в воде вен1СС1В выражается: числом грамм-эквивалентов вещества Л, растворенного и 1 л раствора (нормальность); чис.чом граммов вещества С, растворенного в 1 л раствора, г/л; числом граммов вещества Р, растворенного в 100 г раствора, %.

Пересчет концентрации Р, выраженной в %, на концентрацию С в г/л производится по формуле

С = Рр-10,

где р - плотность, г/см.

Пересчет концентрации Л, выраженной в нормальности, иа концентрацию С в г/л Производится по формуле

где М - молекулярная масса; г - вален тиость.

В 1абл 2-5 представлены завнсимости между концентрацией и плот-H0CT1 ю растворов иекотсрь;х химикатов.

Б табл. 6 приведеЕЫ да1!ные о процентном содержании нета,11лов в их солях и окислах для наиболее часю применяемых в гальванотехнике ве-щссик

Ъсктрохимия. в табл. 7 приведен],! стандар1иые электродные потенциалы металлоп в водных растворах при температуре 25 С.

ЗначеП1я электрохимических эквивалентов нек<яорих элементов приведены в табл, 8.

В табл, 9 Приведены згятчсиия постоянных а к b е урависпии Тафеля.

Электрокристаллизацня. Процесс влектрокристаллизации состоит из следующих стадий, 1) переноса разряжа-

ОБЩЕТЕХМИЧБСКИЕ СВЕДЕНИЯ

юшихся ПОПОВ из объема электролита к поверхности электрода: йены проходят через диф()1узиониый слой к наружной границе диффузной части двойного электрического слоя; 2) перехода ионов на границе фаз со сторо1:ы электролита к металлу; происходит частичная десольватация металлических ионов, прохождение их через двойной электрический слой и превращение (разряд) ионов в адсорбированные ноны (ад-ионы) и атомы (ад-атомы); на этой стад)1н происходит собственно электрохимическая реакция, при которой ионы, частично теряя сольват-ную или гидратную оболочку, адсорбируются поверхностью электрода и нейтрализуются электронами; 3) диф--фузии ад-атомов (ад-ионов) по новерх-иостн электрода к местам роста и построения кристаллической решетки (образование двух- и трехмерных зародышей, внедрение атомов в кристаллическую реи;етку).

Последнюю стадию, происходящую иа поверхности металла, можно представить как суммарный процесс распределения гдеорбнрованных атсмов в решетке л:е1аллическнх кристал.чсв. При этом рассматриваются два предельных сл\чая. В первом случае металлические ионы проходят двойной электрический слон в любом месте поверхности, разряжаются и в виде :дсор6и рованиых атомов Д11ф([,уиди-.уют к местам роста н распределяются там в решетке. Во втором случае мета ллическт:с иоьы поступают непосредственно к местам роста иа катоде, ()Л овремеико восстанавливаются и распределяются в решетке.

Предполагается, что во втором случае подхсд металлических попов нс-посредствеиио к местам роста с одно-врсмеиним внедрением нейтральных атомов в кристаллическую решетку

,. Атомные номера, ва.,еч, ность

атомиаи иасса элементов

\тс>мная

,cca

Азот

Алюминий

Барий

Бериллий

Б рои

Ванадий

Бнсмут

Бодород

Вольфрам

Железо

Золото

Индв*

Иридий

Калий

Кальций

Кислород

Кобальт

Кремний

Магний

Марганец

Медь

Молибден

Мышьяк

2; 3 2; 4 2; 4 2; 4 4; 6: 7 3; 2 2

3; 4; 6; 8 2; 4 2; 4 2; 4; 6

31 5 6

2; 3; 4

- i 4; 6

3; 5

l; 5; 7 2; 3; 6

г. Соотношение плотности н концентрации водных растворов кислот прн 20 °С

Плотность,

г/с л,

* Лд-ноим- ие полностью неетра.тизо-ванные. частично де ндратнрованные ионь:.

1.00

1,01

1.02

1,03

1.04

1.05

1,00

1.07

1,08

1.09

1.10

1.12

1.14

1.16

1,18

1,19

1.20

1,25

1,30

1.40

1,45

1,60

1.60

1.70

1.83

Концентрация, мае. доля, %

UNO,

H,SO,

0,36 2,36 4,39 6.43 8,49 10,52 12.51 14,50 16,47 IS, 43 20.40 24,25 28.18 32.14 36.23 38,32

1,33 2,16 3,98 5,78 7,53 9,26 10.97 12,65 14,31 15.05 17,60 20.80 23.94 27,00 30,00 31.47 32,94 40,58 48.42 07,00 79.43 96.73

0.2!. 1,73 3,24 4,75 6,24 7,70 9.13 10,66 12.00 13.30 14.70 17,43 20,13 22.60 26,20 26.50 27,70 33.82 39,70 50,50 55.45 60.17 69,09 77.63 87,70

Н,РО,

0,30 2,15 4,00 5.84 7,64 9,43 11,19 12,92 14,60 16.26 17,87 21,03 24.07 27,05 30,00 31.35 32.76 39,49 45.88 57.54 62,96 68,10 77.60 BG.38 94.57

11.33 3.0

в; о

10,1 14.8 17,6

20,0 22.9 2,-.,0 30.0 36.0 43.0

1,20 8.14 15,40 23,10 31.06 40.20 53.40 80.00

22,98 58,71 118,69 106,40 195,09 186,21 102,91 200,59 101,07

207,19 78,93 32.00

107,67 87.02

121,75

181,95 17.90 12,01

238,03 30.97 18.99 33.45 51,99 65,37

ll.CrO,

11,45 1.9

1,0 6.5 7,1 6,0 9.5 П.З 12.0 12.6 15,8 18,4 19,0 23,1 23,8 V4.U

зо.о 34.5 44,0 40.!

50,0 (.4.5

ь5,2