Потенциал металлов и сплавов в морской

В табл. 31 приведен гальваническим ряд металлов, рас 10,1о-женных по возрастающе величине стационарного электродного потенциала в морской воде, текущей со скоростью 649 м/мин. Как видно из таблицы, разность электродных потенциалов между титаном и углеродистой сталью, алюминием, сплавами на медной основе довольно велика, поэтому контактная коррозия между ними может быть значительной. Разность потенциалов между титаном и другими устойчивыми в морской воде металлами очень незначительна, что предопределяет малую вероятность контактной коррозии между этими. металлами. Эти выводы подтверждаются данными диаграммы (фиг. 29), где приведены результаты испытаний титана в контакте с другими металлами, применяемыми в морских конденсаторах. В морской воде [c.61]

Ряд металлов и сплавов в порядке повышения их электродного (стационарного) потенциала Ян в морской воде [c.50]

В промышленности часто применяют так называемую протекторную защиту, пригодную в тех случаях, когда защищаемая конструкция (корпус судна, подземный трубопровод) находится в среде электролита (морская, почвенная вода). Для осуществления протекторной защиты используют специальный анод — протектор (например, старые железные детали, алюминиевые сплавы и т. д.) с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металла защищаемой конструкции. [c.365]

Титан является термодинамически очень активным металлом. Его равновесный электрохимический потенциал (по отношению к 1 N водородному электроду) равен —1,63 в, т. е, близок к равновесно<му потенциалу алюминия. Стационарный потенциал титана вследствие большой склонности к образованию защитных пассивных пленок гораздо положительнее и, например, в морской воде при 25° равен около +0,09 в, т е. гораздо более положителен, чем у цинка, кадмия, железа, алюминия и даже чем у меди и медных сплавов в этой среде Только благо- [c.567]

Электрохимические методы. К ним относится протекторная защита и электрозащита. Протекторная защита применяется в тех случаях, когда защищаемая конструкция (подземный трубопровод, корпус судна) находится в среде электролита (морская вода, подземные, почвенные воды и т. д.). Защищаемую конструкцию соединяют с протектором — металлом, имеющим более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла. В качестве протектора при защите стальных изделий обычно используют магний, алюминий, цинк и их сплавы. В процессе коррозии протектор служит анодом и разрушается, тем самым предохраняя от разрушения конструкцию. [c.234]

Заключение о том, какой из двух разнородных металлов, находящихся в контакте, будет анодом, можно сделать непосредственно по потенциалам коррозии этих металлов в данной коррозионной среде. В табл. 6 приведен ряд конструкционных металлов и сплавов, расположенных последовательно по возрастанию их потенциала коррозии в морской воде, причем каждый вышестоящий металл будет анодом по отношению к любому нижестоящему. Однако скорость контактной коррозии анода поры будет определяться поляризационными характеристиками контактирующих металлов, соотношением их площадей и омическим сопротивлением системы. [c.77]

Протекторную защиту применяют в тех случаях, когда защищаемая конструкция (корпус судна в морской воде, подземный трубопровод в почве) находится в среде электролита. Для этого используют специальный анод — протектор (из цинкового или магниевого сплава) с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металла защищаемой конструкции. Если соединить проводником тока вне электролита защищаемую конструкцию с протектором, последний будет разъедаться и предохранять от коррозии защищаемую конструкцию. Главная трудность состоит в подборе площадей и выборе способа размещения протекторов. [c.190]

При протекторной защите к изделию подсоединяют металл или сплав, потенциал которого значительно отрицательнее потенциала металла изделия (рис. 10.9). Такие металлы или сплавы называются протекторами. В качестве материала протекторов используют сплавы алюминия, магния и цинка. В коррозионной среде, например в морской воде, металл протектора растворяется [c.333]

Катодное ингибирование (протекторная защита) в нейтральных средах осуществляется в результате использования порошков металлического цинка (цинковой пыли) и магниевых сплавов, в щелочной — порошков металлического свинца. Потенциал цинка в морской воде достигает —0,83 В, а свинца в щелочных средах —0,84В. Это позволяет применять их в качестве эффективных протекторов по стали и другим металлам, имеющим более положительные электродные потенциалы. Действие этих пигментов, однако, проявляется при высокой степени наполнения, когда достигается контакт между частицами, обеспечивающий хорошую электрическую проводимость пленок. Так, протекторные цинковые покрытия на основе полистирола, фенолоформальдегидных, эпоксидных и других пленкообразователей содержат до 95—96% (по массе) металлического порошка. [c.172]

В приведенном ниже ряду активностей некоторых промышленных материалов и сплавов в морской воде не даны фактические значения потенциала (который зависит от состава морской воды, степени ее насыщения, температуры и скорости), но систематизированы металлы по порядку присущего им коррозионного потенциала в этой среде. Самые благородные металлы (с наиболее положительными потенциалами) находятся в верхней части ряда, а наиболее активные — в нижней. Чем дальше расположены два металла друг от друга в ряду, тем больше гальванический эффект при их контакте. [c.36]

В работе [228] были определены потенциалы 16 металлов а аэрированной морской воде при температурах от 30 до 200 "С. Как правило, все металлы становились более электроотрицательными по мере повышения температуры. Наиболее активными при 30 С были углеродистая сталь, алюминиевые сплавы и цинк. При 200 С потенциал углеродистой стали смещается к более положительным значениям, а алюминий и цинк по-прежнему остаются наиболее активными. Электрохимический ряд напряжений в аэрированной морской воде при 200 С для исследованных металлов выглядит следующим образом (в порядке убывания потенциала) [c.198]

Метод защиты металлических конструкций от коррозии при помощи протекторов относится к электрохимическим способам защиты, основанным на поляризации защищаемого металла (3. М.) и широко применяемым для защиты от коррозии в морской воде и нейтральных водных растворах. Поляризация достигается присоединением металлической конст укции к внешним источникам постоянного тока (анодная и катодная защита), или к металлу или сплаву — протектору, имеющему более отрицательный электродный потенциал, чем защищаемый металл. [c.239]

Протекторная защита схематически представлена на рис. П-31. К корродирующей конструкции, находящейся в среде электролита, например к стальной детали в морской воде, присоединяют электрод, изготовленный из сплава весьма электроотрицательного металла (например, магния, цинка или алюминия). В образовавшейся контактной паре стальная конструкция служит катодом, а присоединенный электрод — анодом. Благодаря работе контактной пары в цепи появляется электрический ток, анод подвергается систематическому растворению, а потенциал защищаемой конструкции понижается до такой величины, что на всей его поверхности становится возможной только реакция восстановления. Растворяющийся электрод называется растворимым анодом или протектором.. [c.51]

Титан по уд. весу (4,5) занимает промежуточное место между сталью и легкими сплавами. Сплавы титана более прочные, чем стали. Активно взаимодействует с кислородом, водородом, азотом и приобретает хрупкость при температуре выше 600° С (например, после сварки). Стандартный потенциал титана V = —1,63 в, но из-за склонности к образованию защитных пленок на своей поверхности стационарный потенциал, например в морской воде, смещается до значения -1-0,09 в. Очень высока стойкость титана и его сплавов в нейтральных или слабокислых растворах хлоридов, а также в растворах окислителей, содержащих хлор-ионы. Достаточно стоек в НЫОз до 65%-ной концентрации при температурах до 100° С, в смеси 40% Нг504 + + 60% НЫОз при 35° С. В концентрированной НМОз при повышенных температурах скорость растворения титана выше, чем алюминия или нержавеющей стали. В разбавленных (до 20%) щелочных растворах не разрушается. Стоек против коррозионного растрескивания. Очень стоек в морской воде и морской атмосфере. Титан — жаропрочный металл. Ряд сплавов на основе титана имеет более высокие механические свойства, чем сам титан. [c.60]

Протекторная защита состоит в том, что к защищаемой конструкции присоединяют металл или сплав, электродный потенциал которого электроотрицательнее потенциала защищаемой конст- рукции в данной коррозионной среде. В морской воде или грунте материалом протекторов является чистый цинк или сплавы цинка с алюминием. Иногда применяют также сплавы на основе м агния. В таком гальваническом макроэлементе протектор служит анодом и в процессе защиты постепенно электрохимически растворяется. Коррозия защищаемой конструкции — катода полностью прекращается или значительно уменьщается. Несмотря на увеличение общего тока элемента, локальный коррозионный ток защищаемой конструкции (ток микропар) после присоединения к ней протектора значительно уменьщается. Эффективность катодной защиты характеризуют величиной защитного эффекта [c.83]

Протекторная защита состоит в том, что к защищаемой конструкции присоединяют металл или сплав, электродный потенциал которого электроотрицательнее потенциала защищаемой конструкции в данной коррозионной среде. В морской воде или грунте материалом протекторов является чистый цинк или сплавы цинка с алюминием. Иногда применяют также сплавы на основе магния. В таком гальваническом макроэлементе протектор служит анодом и в процессе защиты постепенно электрохимически растворяется. Коррозия защищаемой конструкции — катода полностью прекращается или значительно на увеличение общего тока элемента. [c.83]

Нержавеющие стали в пассивном состоянии имеют положительный электрохимический потенциал. Поэтому в коррозионной среде, при контакте с нержавеющей сталью, углеродистая сталь, чугун, магниевые и алюминиевые сплавы подвергаются ускоренной коррозии. Это справедливо в тех случаях, когда поверхности нержавеющей стали и более активного металла равны или поверхность нержавеющей стали больше. Если же ее поверхность значительно меньше поверхности активного металла, то такое соединение допустимо. Хорошим примером может служить применение заклепок из стали 18-8 для листов из углеродистой стали, служащих в морской воде при этом ни заклепки из нержавеющей стали не ускоряют коррозии листа, ни лист не ускоряет коррозии заклепок (стр. 395 и 444). [c.54]

В морской воде нержавеющие стали обычно пассивны и имеют относительно благородный потенциал. Однако раковины, образующиеся при точечной коррозии, активны и в гальваническом отношении отвечают нержавеющей стали, находящейся в активном состоянии. Эти активные участки ускоренно корродируют под влиянием контакта с другими металлами и сплавами, стоящими за ними в ряду, приведенном в табл. 18. [c.444]

Если металл (сплав) находится в активном состоянии, СОСТОЯНИЙ пробоя или перепассивации, то снизить скорость коррозии можно смещением его потенциала в область более отрицательных (меньших) потенциалов. С этой цепью применяется метод катодной защиты [41, 42] или протекторная защита. Методы катодной и протекторной защиты, в частности, эффективно применяются при защиге морских соорулсений. [c.47]

Электрохимическая защита основана на характерной зависимости скорости коррозионных процессов от электродного потенциала металла. Катодную защиту широко используют для снижения скорости коррозии подземных сооружений (трубопроводов, кабелей связи, свайиых и стальных фундаментов), корпусов морских судов, эстакад, морских буровых скважин. Обычно катодная зашита применяется в нейтральных средах, когда коррозия протекает с кислородной деполяризацией, и, следовательно, в условиях повыш. катодной поляризуемости металла. Существуют два варианта катодной защиты. В первом варианте требуемое смещение электродного потенциала достигается путем катодной поляризации с помощью внеш. источника тока и вспомогат. инертных анодов (защита с наложенным током) во втором - посредством контакта его с массивными электродами из более электроотрицат. металла, к-рые, анодно растворяясь, обеспечивают протекание катодного тока к защищаемой конструкции (гальванич. защита). В качестве жертвенных анодов используют сплавы. Первый вариант применяют для защиты протяженных конструкций, обычно в комбинации с изолирующими покрытиями, в средах как с низким, так и с высоким электрич. сопротивлением. Преимущество его-в легкости регулирования защитного тока и поддержании защитного потенциала даже в условиях изменения изолирующих св-в покрытия во времени. Однако при использовании катодной защиты с наложенным током др. металлнч. конструкция, расположенная вблизи защищаемой, может служить проводником и подвергаться усиленной коррозии. Гальванич. вариант катодной защиты обычно применяют для 3. от к. небольших конструкций с хорошим покрытием и низким потреблением тока или для локальной защиты. Обычио при этом не наблюдается коррозия соседних металлич. конструкций. [c.166]

Особо следует остановиться на поведении пассивных металлов и соотношении поверхностей контактирующих металлов. Сплавы, подобно нержавеющим сталям, которые в морской воде могут находиться как в активном, так и в пассивном состоянии, оказывают различное влияние. Будучи в пассивном состоянии, они усиливают коррозию менее благородных металлов, таких как алюминий, сталь и медные сплавы. Если же они находятся в активном состоянии, то претерпевают сами сильную коррозию при контакте с материалами, обладающими более положительным, чем они сами в активном состоянии, потенциалом (медные сплавы, титан, хастеллой и т. д.). В связи с этим наблюдается часто при развитии питтинговой коррозии сильная коррозия нержавеющих сталей при контакте их с более благородными металлами. При контакте нержавеющих сталей с такими неблагородными металлами, как малоуглеродистая сталь, цинк, алюминий, потенциал которых отрицательнее потенциала нержавеющих сталей в активном состоянии, последние электрохимически защищаются. Аналогичным образом можно добиться защиты от общей и точечной коррозии и менее легированных сталей. В частности, сообщается, что крыльчатки из хромистой стали Х13 обнаруживают высокую стойкость в насосах с чугунными корпусами при перекачке морской воды. [c.171]

Электрохимические методы защиты (протекторная защита, электрозащита). В промышо1енности часто применяют так называемую протекторную защиту (рис. 104), пригодную в тех случаях, когда защищаемая конструкция (корпус судна, подземный трубопровод) находится в среде электролита (морская, почвенная вода). Для осуществления протекторной защиты используют специальный анод — протектор (например, старые железные детали, магниевые сплавы и т. д.) с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металла защищаемой конструкции. Если соединить проводни- [c.302]

Протекторная зашита стальных и железных конструкций широко используется в морской воде или растворах солей в зоде и мало пригодна в речной воде. Протекторами для железа и стали являются цинк, алюминий и магний, а также сплавы на основе этих металлов, например сплав магния с 6% А1 и 3% 2п, сплак алюминия с 5% 2п и сплав цинка с 5% А1. Из указанных протекторов наиболее эффективным является магниевый сплав, потенциал которого в морской воде мало изменяется и равен—1,2 в. Худшие результаты дают алюминий и его сплавы, так как при этом возникает более высокий потенциал (—0,67 в), который в дальнейшем еше повышается вследствие поляризации через некоторое время такой протектор может вообще прекратить свое действие. Цинк и цинковые сплавы занимают промежуточное положение. На цинковом сплаве в морской воде устанавливается потенциал, равный — 0,78 в, который с течением времени облагораживается и приближается к потенциалу железа, но не так близко, как алюминий. [c.62]

В морской воде стационарные потенциалы металлов увеличиваются в ряду М - 2п->-А1->Сс1-)-Ре- РЬ- 5п-)-->Ni- u Ti-) Ag. Поэтому каждый последующий металл при контактировании с предыдущим усиливает его коррозию. Чем больше удалены металлы друг от друга в указанном ряду, тем больше при одинаковых поляризационных характеристиках контактная коррозия. Так, например, стационарный потенциал дуралюмина (сплав системы А1—Си) в морской воде более отрицательный, чем у меди, никеля, стали 12X17 (Х17), олова, свинца, железа, но более положительный, чем у кадмия, алюминия и цинка. В соответствии с этим контактная коррозия дуралюмина в морской воде усиливается при контакте с медью, никелем, нержавеющей сталью, железом, оловом и свинцом. При контакте с кадмием, алюминием и цинком коррозия дуралюмина уменьшается. [c.106]

При 368-суточных испытаниях различных промышленных сплавов алюминия в морской воде возле Ки-Уэст во Флориде их коррозионное поведение (наличие или отсутствие питтинга) зависело от присущего им коррозионного потенциала [7]. На сплавах с потенциалами от —0,4 до —0,6 В (большинство из них содержало легирующую добавку меди) образовались питтинги со средней глубиной 0,15—0,99 мм. На сплавах с более отрицательными значениями потенциала (от —0,7 до —1,0 В) питтинг практически не образовывался. Причина такого поведения сплавов становится понятной, если сопоставить указанные области коррозионных потенциалов со значением критического потенциала питтингообразования в 3 % растворе Na l, которое составляет —0,45 В (см. разд. 5.5.2). Контакт образцов сплавов, склонных к питтингу, с пластинами активного алюминиевого сплава (см. разд. 12.1.2), который обеспечивал поляризацию металлов примерно до —0,85 В в основном успешно предотвращал образование питтинга в течение всего периода испытаний. Результаты этих испытаний в реальных условиях подтверждают предположение, что в отсутствие щелей алюминий и его сплавы при потенциалах ниже критического значения не подвергаются питтинговой коррозии. [c.343]

Катодные металлы. На практике благородные металлы ведут себя в соответствии со своим положением в ряду ЭДС. Однако, как видно из ряда активностей, коррозионный потенциал меди — благородного металла ( сц2 +/си = 0,34 В) в морской воде более отрицателен, чем у высоконикелевых сплавов (например, хастелоя) и нержавеющих сталей при условии, что эти сплавы находятся в пассивном состоянии. В то же время потенциал нержавеющей стали в активном состоянии подобен потенциалу низколегированной стали. Это означает, что нержавеющая сталь, содержащая 18% Сг и 8 /о N1, в пассивном состоянии вызывает коррозию меди и медных сплавов, а в активном состоянии может сама подвергаться коррозии. [c.39]

На поведение алюминия как амфотерного металла значительное влияние оказывает и pH. В период фотосинтеза pH морской воды равен 9,7 [85]. Поэтому наряду с депассивирующим действием хлор-ионов и щелочность морской воды способствует разрушению защитной пленки на поверхности алюминия. В результате этого установление отрицательных значений потенциала на алюминиевых сплавах в морской воде вполне закономерно. [c.55]

КОНТАКТНАЯ КОРРОЗИЯ (гальванич. коррозия), протекает в электропроводной среде при контакте двух или неск, различающихся по электродному потенциалу металлов или сплавов. Обычно у металла с более отрицат. потенциалом (анод пары) скорость коррозии возрастает, с более положит, потенциалом — уменьшается по сравнению со скоростью коррозии этих металлов прн отсутствии их контакта. Для количеств, оценки К. к, необходимо знать поляризац. характеристики анода и катода в данных условиях и соотношение их пов-стей. К. к. в ряде сред (морская вода, агрессивные среды хим. пром-сти) может наносить значит, ущерб при эксплуатации полиметаллич. конструкций (морские корабли, хим. аппараты, опреснит, установки и др.). Защиту от К. к. осуществляют подбором контактируемых металлов на основании их стационарных потенциалов, введением изоляц. прокладок между разнородными металлами, нанесением лакокрасочных, а иногда и металлич. (выравнивающих потенциал) покрытий. [c.273]

Цроввдвнные исследования поверхностных состояний окисных пленок методом ТСТ, измерение электродного потенциала и коррозионных токов пар металл-покрытие в 3 растворе Уа-С1, позволяет сделать Н1Б0Д о том, что применяя соответствующие методы термической обработки пленок в контролируемых газовых средах, можно добиваться оптимальных коррозионшх характеристик полученных покрытий при их эксплуатации в условиях морской вода в парах с другими металлами и сплавами. [c.39]

Если металл в щели находится в активном состоянии и коррозия протекает в области кислородной деполяризации, то уменьшение концентрации окислителя приведет к понижению скорости коррозии. При определении кислорода в щели было установлено, что падение его концентрации зависит от конфигурации, времени и природы соприкасающихся металлов [54]. Средняя концентрация кислорода снилсается в начале опыта быстро, а затем медленнее и тем сильнее, чем уже щель (рис. 22). Сдвиг потенциала сплава при понижении концентрации кислорода в щели в отрицательную сторону приводит к увеличению скорости растворения только в случае активации пассивного состояния. Например, как показало снятие кривых для титана (рис. 23), в растворах МаС1 при pH=0,95, даже при отрицательных потенциалах, титан находится в пассивном состоянии. Петля активного растворения, свидетельствующая о возможности активации металла, обнаруживается только при значении pH=0,5 и ниже [56]. Аналогичные данные были получены для нержавеющих сталей в морской воде [54]. Было показано, что при уменьшении концентрации кислорода в зазоре (до 0,07 мг/л) происходит сильное смещение потенциала стали 12X13 в отрицательную сторону (до —0,45 В), а скорость коррозии стали изменяется мало 0,044 и 0,088 мг/(см2-сут) соответственно. При уменьшении pH раствора до 2,3 и ниже (подкисление добавкой НС1) наблюдается сильное увеличение скорости коррозии— до 35 мг/(см2-сут) при pH =1,6. [c.84]

У меди, вследствие слабой склонности к пассивации, повышение аэрации раствора за счет увеличения скорости его движения не вызывает сдвига потенциала в положительную сторону, как у легко пассивирующихся металлов, например сталей. Наоборот, при этом на меди наблюдается смещение потенциала в отрицательную сторону за счет снижения концентрации собственных ионов в приэлектродном слое. Поэтому участки на поверхности меди, где скорость движения аэрируемого раствора больше, делаются анодами, в то время как в застойной зоне — катодами. Таким образом вследствие неравномерной аэрации распределение катодных и анодных участков по сравнению с железом или сталями, как правило, будет обратным. Наблюдаемое повышение скорости коррозии меди и медных сплавов при ускорении движения аэрированного раствора (например, морской воды) определяется двумя факторами [c.281]

Как ингибитор коррозии применяется сравнительно давно ЫаМОг, в ряде случаев он является очень эффективным замедлителем. Известно, что при добавлении нитрита натрия значительно уменьшается коррозия ряда металлов не только в пресной воде, практически не содержащей солей, но и в растворах хлористого натрия и в морской воде. В литературе описано защитное действие НаНОз по отношению к стали, меди и сплавам олова ( белый металл ). Электродный потенциал стали и сплавов олова в присутствии нитрита натрия заметно изменяется в положительную сторону. Изменение потенциалов этих металлов тем больше, чем выше концентрация ингибитора. Пассивирующее действие ЫаЫОг в процессе коррозии меди слабее, чем в случае коррозии стали и белого металла . [c.135]

Железо и его сплавы. Стандартный потенциал железа —0,44 в. Однако стационарный потенциал его изменяется от —0,03 до + 1,0 в в зависимости от соотношения в электролите концентрации окислителя, пассиватора (кислорода и др.) и активатора (хлор-ионов и др.). В атмосфере кислорода железо полностью пассивируется. В воде наблюдается большая склонность к образованию коррозионных пар вследствие дифференциальной аэрации. В кислых средах продукты коррозии железа растворимы в отличие от нейтральных или щелочных растворов, в которых на поверхности металла образуется ржавчина по схеме Fe Fe2+ + 2е, + 20Н-->Ре(ОН)г и далее 4Fe(OH)2 + + О2 + 2Н2О 4Ре(ОН)з. Состав ржавчины имеет общую формулу пРе(ОН)з + тРе(0Н)2 + 9Н2О. Перенапряжение на железе водорода, а также кислорода мало и потому металл нестоек в подкисленных природных водах, а также в морской воде при сильном ее движении (при подводе кислорода). Железо стойко в концентрированной серной кислоте (допускается перевозка 80—96% серной кислоты в железных цистернах), концентрированных азотной и плавиковой кислотах, в разбавленных растворах щелочей, в растворах аммиака. Разрушается в соляной кислоте, минеральных кислотах, концентрированных щелоч- [c.51]

Контакт со сталью, хотя и менее опасен, чем контакт с медью или свинцом, также может ускорять коррозию алюминия. Вместе с гем в некоторых естественных водных средах и в ряде других случаев алюминий может быть защищен за счет черных металлов. Нержавеющие стали способны усиливать разрушение алюминия, особенно в морской воде и в морской атмосфере, в то же время высокое. электрическое сопротивление поверхностных окис-ных пленок обоих материалов заметно ослабляет контактные явления в менее агрессивных средах. Титан ведет себя в эгом от юшении аналогично стали. Сплавы алюминий- цннк, используемые в качестве расходуемых анодов для защиты стальных конструкции, содержат также небольшие добавки олова, индия или ртути, улучшающие характеристики растворения и смещающие потенциал к более отрицательным значениям. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология