Алюминий коррозия под напряжением

Один из наиболее распространенных методов защиты от коррозии состоит в катодной поляризации металла. Из рис. 92 видно, что при отклонении потенциала металла в отрицательную сторону от скорость анодного растворения металла уменьшается, а скорость выделения водорода увеличивается, т. е. катодная поляризация уменьшает скорость коррозии. Катодную поляризацию можно создать от внешнего источника тока. Этот метод называют методом катодной защиты. Можно также соединить основной металл с другим металлом (протектором), который в ряду напряжений расположен левее. Часто для протекторной защиты используют магний или алюминий, при помощи которых защищают рельсы, мачты и другие конструкции. Протектор постепенно растворяется и его надо периодически заменять. Примером протекторной защиты служит также цинкование железных изделий. Железо является катодом локального элемента, а цинк—анодом. Следовательно, локальные токи вызывают коррозию покрытия, тогда как железо оказывается защищенным от коррозии. [c.214]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Рис.-2- Зависимость скорости коррозии алюминия от растягивающего напряжения в различных средах. Сплошной линией показана расчетная кривая

Цикл включает передачи Производство серной кислоты , Катализ , РастворЬ , Горение и взрывы , Общие свойства металлов , Ряд напряжений металлов , Коррозия металлов , Электролиз , Производство алюминия , Промышленные способы получения металлов , Производство стали , Окислитель-но-восстановительные реакции , Классификация химических реакций , Закономерности протекания химических реакций . Построение и содержание телепередач цикла направлено не только на правильное усвоение учащимися основных понятий, но также на совершенствование методической работы учителя. Принимая передачи, учитель привыкает при демонстрации опытов и объяснении учебного материала обязательно указывать учащимся конкретные свойства вещества, раскрывать взаимосвязь свойств со строением, фиксировать условия протекания химических реакций, определять возможное направление процесса в других условиях. [c.92]

Рис. 230. Зависимость коррозии алюминия от напряжения в растворах

Чистый алюминий мягок и непрочен. Легируют его в основном для повышения прочности. Для того чтобы можно было воспользоваться высокой коррозионной стойкостью чистого алюминия, высокопрочные сплавы покрывают слоем чистого алюминия или более коррозионностойкого сплава (например, сплава Мп—А1 с 1 % Мп), который более электроотрицателен в ряду напряжений, чем основной металл. Наружный слой называют плакирующим, а сам двухслойный металл — алькледом. Плакирующий металл катодно защищает основу, выполняя функцию протекторного покрытия. Его действие аналогично действию цинкового покрытия на стали. Помимо катодной защиты от питтинга покрытие из менее благородного металла защищает также от межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Это особенно важно, когда основной высокопрочный сплав приобретает склонность к этим видам коррозии в процессе производства или при случайном нагреве до высокой температуры. [c.342]

Замените цинк на железо, алюминий, олово или другой подвергающийся в кислотной среде коррозии металл и определите минимальные значения напряжения, при котором наступает защита от коррозии. Можно ли теоретически предсказать значение этого напряжения [c.381]

Катодная защита резервуаров с горячей водой, изготовленных из коррозионностойкой (нержавеющей) стали, в принципе тоже возможна. Она целесообразна в первую очередь в тех случаях, когда требования DIN 50930 [3] в отношении свойств материала и содержания ионов хлора в воде не выдерживаются. При использовании магниевых протекторов с изолированной проводкой можно отрегулировать ток промежуточным включением сопротивлений до требуемой малой величины защитного тока, обеспечивающей предотвращение язвенной коррозии. Поскольку защитный потенциал высоколегированных хромоникелевых сталей согласно разделу 2.4 составляет примерно 0н=0,0 В, в качестве протекторов могут быть применены также алюминий, цинк и железо, так как даже и при пассивации этих материалов движущее напряжение остается достаточно большим. [c.402]

Как большинство элементов побочных подгрупп хром представляет собой твердый, тугоплавкий металл. В электрохимическом ряду напряжений он стоит левее водорода, перед железом. Таким образом, хром относится к активным металлам. Однако на воздухе он не подвергается коррозии. Покрытые им (хромированные) изделия отличаются приятным блеском с чуть синеватым отливом. Коррозионная устойчивость хрома на воздухе обусловлена теми же причинами, что и алюминия. На поверхности хрома существует тончайшая пленка оксида хрома (И1), которая предохраняет его от контакта с кислородом и влагой. В разбавленных соляной и серной кислотах эта пленка разрушается и хром, следовательно, растворяется с выделением водорода. В концентрированных азотной и серной кислотах пленка не разрушается (явление пассивации) и хром с ними не взаимодействует. Для вытеснения водорода из воды хром недостаточно активен, поэтому в отличие от алюминия в растворах щелочей он устойчив. [c.273]

Чем больше разнятся друг от друга по химической активности два соприкасающихся металла, тем сильнее корродирует более активный из них и тем надежнее защищен от коррозии второй, менее активный металл. Поэтому недопустимо, например, наличие в конструкции из алюминиевого сплава деталей из меди и ее сплавов (см. положение алюминия и меди в электрохимическом ряду напряжений). Если же таких вредных контактов в конструкции нельзя избежать, то стараются обезвредить эти контакты, например, нанесением на них лакокрасочных покрытий. Защитным действием более активных металлов на менее активные пользуются для предохранения от коррозии подземных трубопроводов и корпусов судов. К трубопроводам присоединяют, а с борта судна при длительных стоянках опускают в воду слитки из сплавов металлов, расположенных близко к началу ряда напряжений — магния или цинка. [c.164]

Вообще говоря, металл должен быть тем более подвержен коррозии, чем левее он расположен в ряду напряжений.- Однако имеются и отступления от этого правила. Они наблюдаются тогда, когда поверхность металла легко покрывается плотной и эластичной пленкой какого-либо почти нерастворимого в воде его соединения. Несмотря на то, что пленка эта иногда настолько тонка и прозрачна, что остается незаметной, она все же оказывается способной предохранить металл от контакта с окружающей средой и тем самым от коррозии. Примером может служить пленка АЬОз на алюминии (XI 2), которая придает изделиям из этого металла слегка матовый вид и в обычных условиях предотвращает коррозию. [c.447]

Наибольшее влияние на потенциал других трубопроводов и кабелей обычно оказывают воронки напряжения над анодными заземлителями в системах катодной защиты, в которых имеется высокая плотность защитного тока и большой градиент потенциалов в грунте. Поскольку при этом происходит смещение потенциалов только в отрицательную сторону, опасности анодной коррозии не возникает. Однако в коррозионных системах группы II (см. раздел 2.4), например для алюминия и свинца в грунте, все же может произойти катодная коррозия. Величина натекающих токов зависит от влияющего напряжения, т. е. от потенциала в воронке напряжения над сооружением, испытывающим влияние СКЗ (или местом), по отношению к далекой земле, и от сопротивления изоляции этого сооружения. В принципе при анализе влияния, оказываемого катодной воронкой напряжений, следует различать два случая [c.238]

Рис. Зависимость скорости коррозии алюминия от растягивающего напряжения в различных средах

Добавка олова повышает стойкость латуни к морской воде, добавка марганца — к воде и пару, алюминий способствует улучшению защитных свойств при воздействии горячей воды и пара. Добавки мышьяка и сурьмы снижают склонность латуни к избирательной коррозии, т. е. к преимущественному растворению цинка из твердого раствора. Коррозионные трещины в однофазных и двухфазных латунях образуются при одновременном воздействии механических напряжений и некоторых компонентов внешней среды. [c.36]

Алюминий, цинк и их сплавы успешно используются в качестве металлизационных покрытий для защиты высокопрочных алюминиевых сплавов типа алюминий — цинк — магний от коррозии под напряжением и коррозионного растрескивания. Разрушение этих сплавов на практике случается очень редко. Напыляемые металлические покрытия толщиной 125 мкм обеспечивают полную защиту сроком более 10 лет, а также протекторную защиту в случае повреждения основного металла. [c.81]

Многие алюминиевые сплавы (особенно содержащие медь, цинк и магний) менее устойчивы к действию коррозии, чем чистый алюминий. Кроме того, они подвержены таким особым видам коррозии, как растрескивание под действием внутренних напряжений и межкристаллитная коррозия. Но поскольку эти сплавы часто являются катодными (имеют более положительный потенциал по отношению к чистому алюминию), то они могут получить защитное действие при нанесении покрытия из чистого металла. Комбинированное покрытие также обладает большей природной коррозионной стойкостью, чем покрытие из чистого алюминия, сохраняя большую механическую прочность основного сплава. Как плакировка, так и напыление покрытия этого типа обеспечивают долгий срок службы деталей из алюминиевых сплавов, подвергаемых атмосферным воздействиям или эксплуатируемых в питьевой воде. [c.109]

Отказ элементов, испытывающих нагрузки при сборке или эксплуатации, может произойти, если покрытие подвержено коррозии под напряжением (как, например, медь или медные сплавы в условиях аммиачной среды). Основной металл, подверженный коррозии под напряжением, может быть полностью защищен соответствующим металлическим покрытием. С этой целью, например, на сплавы алюминия высокой прочности наносят покрытие из чистого алюминия или цинка. При динамических нагрузках, вызывающих изгиб детали, хрупкое покрытие может разрушиться, и основной металл в дальнейшем окажется незащищенным. Так, под действием изгиба (например, в автомобильных бамперах или дисках втулок) толстослойное хромовое покрытие получит трещины, которые затем распространятся до основного слоя стали, разрушая подслой никелевого покрытия. [c.129]

Металлический алюминий обладает большой реакционной способностью (см. ряд напряжений) при сильном нагревании в атмосфере воздуха или кислорода он быстро сгорает. Алюминиевая пыль образует с воздухом взрывчатую смесь. В обычных условиях, однако, алюминий быстро покрывается прочным тонким слоем окиси алюминия, предохраняющим его от дальнейшей коррозии. [c.527]

Скорость коррозии можно уменьшить путем создания сплавов, образующих на своей поверхности под действием агрессивной среды слой продуктов коррозии с высокими защитными качествами. Легирующие компоненты способствуют повышению защитных свойств поверхностного слоя, состоящего из продуктов коррозии, и устраняют возможность появления в нем внутренних напряжений (легирование конструкционных сталей молибденом, меди —цинком и алюминием). [c.34]

Алюминиевые бронзы обладают хорошими механическими свойствами и повышенной устойчивостью во многих средах. По устойчивости они превосходят оловянные бронзы. Из них изготавливают детали клапанов, насосов, фильтров и сит для работы в кислых агрессивных средах, а также змеевики нагревательных установок, предназначенных для работ в разбавленных и концентрированных растворах солей при высоких температурах. Недостатком алюминиевых бронз является их чувствительность к местной коррозии по границам зерен и коррозии под напряжением вследствие холодной пластической обработки. Алюминиевые бронзы с 7—12% алюминия наиболее устойчивы и могут успешно применяться для изготовления оборудования травильных ванн, например насосов, клапанов, корзин для травления и др. Вальцованный сплав с 80% Си, 10% А1, 4,5% N1 и 1% Мп или Ре корродирует со скоростью менее 0,1 мм/год в 50%-ной серной кислоте при перемешивании и температуре 110°С или в 65%-ной серной кислоте при 85°С и скорости перемещения раствора 3 м/с. Известна также хорошая устойчивость алюминиевых бронз к действию слабых органических кислот и щелочей, за исключением аммиака независимо от концентрации и температуры. [c.122]

К опасным видам разрушения алюминия и его сплавов относится коррозия под напряжением и коррозионная усталость. Это вызывает необходимость в проведении соответствующих исследований в тех случаях, когда имеют место постоянные или переменные нагрузки и одновременное воздействие коррозионной среды. [c.123]

Алюминий — медь. Контактирование алюминиевых сплавов с медными недопустимо. По данным Павлова [51], контакт дюралюминия с медью вызывал сильную коррозию дюралюминия. Наиболее ярко этот эффект проявляется у неплакированного сплава и в меньшей степени — у плакированного. Даже в не слишком агрессивных атмосферах контакт алюминиевых сплавов с медными вызывает сильную коррозию алюминиевых сплавов. Такой случай описан Бровером [49]. На трансформаторных станциях для закрепления медных шин использовали зажимы из алюминия. Зажимы скреплялись стальными гайками и шпильками, а вся система покрывалась алкидной смолой. Атмосферные загрязнения быстро разрушили покрытие и это привело к сильной контактной коррозии алюминия. Алюминиевые зажимы растрескивались вокруг отверстия для шпилек в результате концентрации напряжений, возникающих за счет образования большого количества продуктов коррозии алюминия. Коррозия была предотвращена, когда все крепежные детали из алюминия были заменены на медные. [c.134]

В противоположность результатам, полученным при испытаниях с постоянной деформацией, сплав Мд + З /,, А1 + -f 17о2п +0,3"/ Мп разрушается при коррозии под постоянно действующим напряжением, но время, необходимое для этого разрушения, значительно больше, чем для сплавов, более богатых алюминием. Предельное напряжение, вызывающее растрескивание в атмосферных условиях для листов сплава Мд + З".,, А1 -(-- -1 / о2п + 0,3 /о Мп, равно примерно 11,2—14,Окг/жж" [c.171]

Коррозия. Дополнительные источники коррозии — кислые осадки ]1а поверхности металла (гальваническое действие), эрозионный износ поверхности металлов, а также слабый контроль за кислотностью раствора. Крупной проблемой является коррозия от напряженности металла, которая обычно возникает при неудачном выборе материала для изготовления аппаратуры. Если установка плохо запроектирована, то проблему коррозии не решает даже добавление в раствор соответствующих ингибиторов, хотя в этом часто возникает необходимость. Для изготовления аппаратуры можно применять обычную углеродистую сталь при условии, что на установке будет проводиться строгий контроль. В случае повышенной коррозии рекомендуется применять сталь марок 304 и 316. Имеются сообщения об успешном применении для изготовления теплообменников стали марки 7072, плакированной алюминием. Испытывались также стали, плакированные другими металлами и покрытые пластиком. О результатах применения пластикового покрытия нет единого мнения. Имеются сообщения об успешном применении и отрицательные выводы, хотя дело кажется довольно простым изолировать металл пластиком и принять меры к исключению течи (проколов) в этой изоляции. Добавка 7 г КазСОд на 1 л раствора иногда способствует уменьшению коррозии. Для поглощения кислорода в раствор добавляется гидразин. [c.278]

Имеются доказательства, что при пластической деформации атомы цинка концентрируются преимущественно у границ зерен Различия в составе приводят к электрохимическому взаимодей ствию таких участков с зернами. По этой причине в ряде агрес сивных сред небольшая межкристаллитная коррозия может про исходить и без приложенного напряжения. Однако участки пла стической деформации при определенных значениях потенциала могут способствовать адсорбции комплексных ионов аммония, что в свою очередь приводит к быстрому образованию трещин. Аналогичный эффект может наблюдаться и вдоль линий скольжения (транскристаллитное растрескивание). По-видимому, выделение цинка на границах зерен является существенной причиной наблюдаемой межкристаллитной коррозии латуней в то же время наличие структурных дефектов в области границ зерен или линий скольжения играет большую роль в протекании КРН. Следовательно, разрушение медных сплавов в результате растрескивания наблюдается не только в сплавах меди с цинком, но также и со множеством других элементов, например кремнием, никелем, сурьмой, мышьяком, алюминием, фосфором [21 и бериллием [31]. [c.338]

Опыт 11. Электролитическое оксидирование алюминия. Получение оксидных пленок на металлах путем электролиза называют электрохимическим оксидированием или анодированием. Оксидируют алюминий, сталь, медь и ее сплавы для различных целей, чаще всего для защиты от коррозии. Особенно широко распространено анодирование алюминия, увеличивающее его коррозионную стойкость. Анодирование алюминия производят в 15—20%-ном растворе серной кислоты с двойным свинцовым катодо.м. Анодная плотность тока 1 а/дм . Напряжение на клеммах ванны 10—12 в . [c.201]

Высокая коррозионная стойкость алюминия и его сплавов в условиях агрессивных сред, характерных для нефтедобывающей промышленности, делает перспективным их использование в качестве конструкционного материала для изготовления буровых, насоснокомпрессорных труб и деталей газопромыслового оборудования. Известно, что алюминий и его сплавы подвергаются коррозионному разрушению в результате общего растворения, питтинга, межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением, расслаивающейся коррозии. Вид коррозионного разрушения определяется составом алюминиевого сплава, зависит от состава коррозионной среды и условий эксплуатации. Так, при использовании бурильных труб из алюминиевых сплавов возможно развитие контактной коррозии за счет соединения их с остальными замками. В зазорах резьбовых соединений происходят процессы щелевой коррозии, а при нагружении таких соединений пере-меннылА нагрузками возникают процессы фреттинг-коррозии. Значительное влияние на характер коррозионного разрушения оказывает pH коррозионно-активной среды. Практика эксплуатации алюминиевых труб показывает, что с увеличением pH от 1 до 13 меняется характер коррозионного поражения равномерная коррозия — в сильнощелочной, щелевая - в сильно кислой областях, питтинговая - при pH = 3-11. [c.120]

При магнитной обработке на водные системы действуют в течение долей секунды низкочастотными магнитными полями невысокой напряженности. Физико-химические реакции и процессы протекают после магнитной обработки. В результате воздействия магнитным полем на природную и техническую воду она приобретает качественно новые и часто весьма полезные свойства. Например, в растворе Na l, который циркулировал со скоростью 2 м/с в контуре, проходя 65-70 раз магнитное поле напряженностью 41 к А/м в течение 48 ч, коррозия снизилась у стапи на 88, алюминия на 87 и чугуна на 68 %. Противокоррозионные свойства раствора сохранялись более 1 сут, а затем постепенно снизились. [c.187]

Оксидное анодизаци- онное Алюминий и его сплавы медь и ее сплавы магниевые сплавы титан и его сплавы Твердость покрытия на алюминии и его сплавах 28-44 НВ, электроизоляционные покрытия имеют пробивное напряжение до 600 В электрическая прочность возрастает при пропитке покрытия лаками эматале-вые пленки на алюминии и окисные на титане обладают износостойкими свойствами Защита от коррозии, придание электроизоляционных свойств получение светопоглощающей поверхности (медь), защита от задиров при трении (титан), грунты под окраску [c.373]

Установлено, что введение в латунь небольших количеств мыщьяка (примерно 0,001—0,06%) заметно снижает ее склонность к обесцинкованию [9]. Сложные по составу латуни, дополнительно легированные оловом или алюминием, также обладают повышенной коррозионной стойкостью. Основными из них являются оловянная латунь Л070—1 и алюминиевая латунь ЛА77—2. Благоприятное действие на латунь оказывает также олово (до 1%), которым часто легируют сплавы, содержащие 70% меди и 29% цинка. Этот сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в минерализованных водах, однако он подвержен коррозии под напряжением и общей аммиачной коррозии. Коррозионная стойкость латуней возрастает также при присадке к ним алюминия (около 2%), сурьмы и фосфора (по 0,5%). Однако сплавы с этими добавками не нашли широкого применения. При выборе материала конденсаторных трубок в зависимости от степени минерализации охлаждающей воды следует руководствоваться данными табл. 4. [c.53]

К труднорастворимым соединениям, образующимся на магниевых протекторах при обычной токовой нагрузке, относятся гидроксид, карбонат и фосфат магния. Впрочем, растворимость гидроксида и карбоната еще сравнительно высока. Очень низкую растворимость имеет только фосфат магния. Движущее напряжение у магниевых протекторов при защите стали при не слишком малой электропроводности и> >500 мкСм-см составляет около 0,65 В, т. е. в три раза выше, чем у цинка и алюминия. Магниевые протекторные сплавы применяются преимущественно там, где движущее напряжение цинковых и алюминиевых протекторов недостаточно или где опасность пассивации слишком велика. Магниевые протекторы используют при повышенном электросопротивлении среды и для получения большей плотности защитного тока. Объектами такой защиты могут быть стальные конструкции в пресной воде, балластные танки для пресной воды, водоподогреватели и резервуары для питьевой воды. В случае резервуаров для питьевой воды важное значение имеет физиологическая безвредность продуктов коррозии (см. раздел 21.4). Здесь нельзя, например, применять алюминиевые протекторы, активированные ртутью. В грунте магниевыми протекторами можно защищать небольшие сооружения при удельном сопротивлении грунта до 250 Ом-м и более крупные резервуары и трубопроводы при сопротивлении грунта до 100 Ом-м. На объектах, имеющих органические покрытия для защиты от коррозии, в средах со сравнительно хорошей проводимостью иногда может оказаться необходимым промежуточное включение омического сопротивления для ограничения тока, чтобы не допустить повреждения покрытия слишком большим защитным током, или чтобы предотвратить установление слишком низких потенциалов (см. раздел 6). [c.188]

При выборе покрытия и метода его получения для узла изделия, подвергаемого деформации во время обработки и эксплуатации, необходимо принимать во внимание такие факторы, как внутреннее напряжение, пластичность и хрупкость металлических покрытий (и иногда сплавов). Электроосаждаемые покрытия хромом и никелем могут выдержать только незначительную деформацию, не образуя трещин и не отслаиваясь. Чрезмерное утолщение слоев сплава при погружении в расплавленный металл также приводит к хрупкости покрытия и разрушению под действием деформации. Твердость, пластичность и антифрикционные свойства металлических покрытий имеют важное значение при дальнейшей обработке. Мягкое покрытие (так же, как свинец и в меньшей степени алюминий) деформируется под действием нагрузки, что обусловливает эффективное уничтожение некоторых трещин, но вызывает локализованное утоньшение покрытия или даже коррозию основного слоя. Нанесение цинкового или алюминиевого покрытия на сталь обеспечивает ей антифрикционные свойства, поскольку указанные покрытия имеют высокие коэффициенты скольжения 0,45— 0,55 для цинка и 0,7 для алюминия. [c.128]

Стали и чугуны — наиболее широко используемые сплавы на железной основе. Содержание углерода в сталях не превышает 1,7 % в чугунах оно может доходить до 4 %. Таким образом, эти материалы в наибольшей степени подвержены коррозии под напряжением. Нелегированные железоуглеродистые сплавы используются в основном для изготовления строительных конструкций, а также различных аппаратов и емкостей. Для большей коррозионной стойкости эти сплавы легируют хромоМ молибденом, кремнием, никелем, алюминием и другиьш элементами. [c.38]

В зависимости от условий эксплуатации в конденсаторах и нагревателях наблюдается язвенная коррозия, избирательная коррозия, коррозия под напряжением и эрозионная коррозия. В автомобильных радиаторах, изготовленных из рифленой латунной ленты или плоскостенных труб, поражения происходят в основном из-за локального обесцинкования, приводящего к пробоям. В водонагревателях энергетических сооружений усиленную общую коррозию вызывает вода, умягченная сульфитом натрия. Легирование алюминием порышав устойчивость латуней к коррозионному действию хлоридов, содержащихся в охлаждающей и морской воде. [c.119]

Межкристаллитная коррозия алюминия и его сплавов может распространяться локально на отдельных участках в местах концентрации напряжений. Причиной этого вида коррозии является отложение легирующих элементов по границам зерен. В алюминиевомедных сплавах межкристаллитная коррозия объясняется растворением обедненных медью границ металлов. Склонность алюминиевых сплавов к межкристаллитной коррозии зависит как от состава сплава, так и от термообработки или деформации. Алюминиевые сплавы, легированные магнием, не склонны к межкристаллитной коррозии. Алюминий высокой чистоты не подвергается межкристаллитной коррозии в соляной кислоте. [c.123]