Пассивное состояние алюминия

Поляризуемость по мере утоньшения слоев электролита на алюминии (как и на других металлах) возрастает. Из этих наблюдений можно заключить, что степень пассивного состояния алюминия в тонких слоях возрастает. [c.130]

Пассивное состояние металлов имеет большое практическое значение. Коррозионная стойкость ряда металлов, например алюминия и магния в воздухе и воде, титана во многих коррозионных средах, асто бывает обусловлена их пассивностью. [c.322]

Наиболее распространенным способом защиты от атмосферной коррозии является применение соответствующих металлов и сплавов, достаточно устойчивых в промышленных эксплуатационных условиях. Повышение коррозионной устойчивости обычных марок углеродистых сталей достигается их легированием более благородными элементами или созданием на их поверхно сти пассивного состояния. Примером получения сплавов, более стойких в атмосферных условиях, чем обычные черные металлы, является легирование последних медью, хромом, никелем, алюминием и др. [c.182]

По отношению к алюминию и его сплавам кислород воздуха и кислород, растворенный в воде, являются пассиваторами. Поэтому в нейтральных и слабокислых водных растворах алюминий находится обычно в пассивном состоянии. Хлориды и другие галогены разрушают защитную пленку на алюминии, и коррозия носит неравномерный характер. [c.105]

Пассивным называется металл, являющийся активным в электрохимическом ряду напряжений, но тем не менее корродирующий с очень низкой скоростью. Пассивность — это свойство, лежащее в основе естественной коррозионной устойчивости многих конструкционных металлов, таких как алюминий, никель и нержавеющая сталь. Некоторые металлы и сплавы можно перевести в пассивное состояние, выдерживая их в пассивирующей среде (например, железо в хроматном или нитритном растворах) или с помощью анодной поляризации при достаточно высоких плотностях тока (например, железо в серной кислоте). [c.70]

Как уже говорилось, некоторые металлы в определенных условиях переходят в пассивное состояние — на их поверхности образуются слои или пленки, состоящие из адсорбированного кислорода, из оксида данного металла или из его соли. Присутствие таких слоев и их структура сильно влияют на скорость коррозии металла в ряде случаев эти слои обладают защитным действием, вследствие чего металл корродирует лишь ничтожно медленно. В условиях атмосферного воздуха пассивирующие пленки образуются на хроме, никеле, алюминии, цинке. [c.690]

ОНИ слишком энергично реагируют с водными растворами. При приведении в соприкосновение электродов из щелочных металлов с электролитом весь материал расходуется на химическую реакцию настолько быстро (со взрывом), что не удается отобрать во внешнюю цепь существенное количество электричества. При замене водных растворов электролитов на неводные реакции щелочных металлов с электролитом замедляется, но соответственно снижается и электродный потенциал. Попытки использовать для отрицательного электрода магний или алюминий затруднены тем, что эти металлы находятся либо в пассивном состоянии и имеют потенциал значительно более положительный, чем соответствует табл. 59 стандартных потенциалов, либо при активации начинают слишком бурно реагировать с электролитом. Первичные элементы с электродами из магния все же удалось осуществить. [c.468]

У некоторых металлов соприкосновение с кислородом воздуха сильно замедляет процесс коррозии. Это происходит потому, что на поверхности металла образуется так называемая защитная оксидная пленка, которая препятствует проникновению к металлу как газов, так и жидкостей. Такой металл становится химически неактивным, он переходит в пассивное состояние. Например, концентрированная азотная кислота легко пассивирует железо — на его поверхности образуется защитная пленка и железо перестает реагировать с концентрированной азотной кислотой. Защитная пленка всегда имеется на поверхности алюминия. Толщина ее 0,00001 мм, она не отстает при изгибе, проводит ток, плавится при 2050°С, тогда как алюминий — при 680°С. Подобные пленки в сухом воздухе образуются также на Ве, Сг, Zn, Та и других металлах . [c.249]

Следует иметь в виду, что концентрированная азотная кислота при обыкновенной температуре не взаимодействует с алюминием, хромом и железом. Она переводит их в пассивное состояние. Поэтому ее хранят и перевозят в таре, изготовленной из этих металлов. [c.229]

Следует иметь в виду, что концентрированная азотная кислота при обычной температуре не взаимодействует с алюминием, хромом и железом. Она переводит их в пассивное состояние (см. 12.7). [c.198]

Стационарный потенциал покрытия с увеличением содержания кремния смещается в положительную сторону. При этом степень катодного контроля снижается с ростом содержания кремния. Алюминиевое покрытие с содержанием кремния характеризуется значительной областью анодной пассивности. Меньший интервал пассивности наблюдается у покрытий из чистого алюминия и с добавкой 0,1 7с кремния. Все покрытия характеризуются незначительной величиной коррозионного тока в пассивном состоянии. Степень катодного контроля снижается с ростом [c.93]

Коррозионные свойства алюминия и его сплавов в щелях и зазорах имеют свои особенности. Сплавы, которые в объеме электролита находятся в пассивном состоянии, могут потерять пас- [c.71]

При затруднениях в определении скорости коррозии рекомендуется пользоваться распределением металлов по группам, в пределах которых контакт может считаться допустимым. Для атмосферных условий эксплуатации можно выделить пять таких групп I — магний П — алюминий, цинк, кадмий П1 — железо, углеродистые стали, свинец, олово IV — никель, хром, коррозионностойкие стали (в пассивном состоянии) типа Х17 и 18—8 V — медно-никелевые и медноцинковые сплавы, медь, серебро, золото. [c.74]

Ряд металлов в порядке возрастания электродного потенциала в морской воде можно представить следующим образом магний, цинк, алюминий, железо, углеродистая сталь, хастеллой С, хастеллой В, латунь, медь, бронза, коррозионно-стойкие стали (в пассивном состоянии) типа 18—8 и 17—33, серебро, золото [29]. [c.74]

На основании полученных данных можно сделать вывод, что анодное поведение алюминия в аммонизированном рассоле определяется, в основном, содержанием хлористого натрия, гидроокиси аммония и углекислого аммония. Концентрация первого из них определяет потенциал пробоя, а двух п оследних — область пассивного состояния алюминия. С повышением концентрации гидроокиси аммоция общая скорость коррозии алюминия увеличивается, однако металл остается в пассивном состоянии и подвергается равномерной коррозии. [c.31]

Алюминий — легкий металл (плотность 2,71 г/см ), имеющий хорошую коррозионную стойкость в атмосфере и многих водных средах, а также хорошую электро- и теплопроводность. Как видно из положения алюминия в электрохимическом ряду напряжений, он очень активен. Растворенный в воде О2 пассивирует алюминий и улучшает его коррозионную стойкость. Для возникновения пассивного состояния алюминия присутствие кислорода необязательно. Фладе-потенциал алюминия отрицательнее потенциала водородного электрода. Считается, что пассивная пленка на алюминии состоит из окисла алюминия, и толщина ее для алюминия, выдержанного на воздухе, колеблется в пределах примерно 2—10 нм (20—ЮОА). Коррозионная стойкость алюминия зависит даже от небольших количеств примесей, причем все, за исключением Mg, катодны по отношению к А1. Алюминий высокой чистоты значительно более коррозионностоек, чем технически чистый алюминий, который в свою очередь более стоек, чем алюминиевые сплавы . В табл. 18 приведены некоторые промышленные алюминиевые сплавы, производимые в США. [c.275]

Анодные поляризационные кривые рис. 4 показывают, что добавка к раствору, содержащему 310 г/л Na l, гидроокиси аммония в количествах, обеспечивающих увеличение pH от 6 до 10, обусловливает сдвиг потенциалов алюминия в сторону отрицательных значений. В связи с этим область пассивного состояния алюминия до потенциала пробоя расширяется с 50 до 500 мВ. Следовательно, с повышением концентрации NH4OH в аммонизированном рассоле вероятность возникновения питтинговой коррозии алюминия уменьшается. Однако плотность тока при полной пассивации алюминия с увеличением pH раствора возрастает примерно на 1,5 порядка, что приводит к повышению скорости общей коррозии алюминия. [c.16]

Как уже указывалось, алюминий и его сплавы очень чувствительны к контактированию с другими металлами. Наиболее опасны контакты с более положительными металлами. В технике это обычно медь и медные сплавы. В ряде условий оказывается также вредным контакт с железом, сталью и нержавеющей сталью. Цинк и кадмий при пассивном состоянии алюминия являются безвредными контактами и даже несколько защищают последний. Магний и магниевые сплс вы хотя имеют значительно более отрицательный потенциал по сравнению с алюминием, но оказываются также опасными контактами, так как следствие сильной катодной поляризации алюминия может возникнуть опасность его лерехода в активное состояние под влиянием защелачивания среды и выделения водорода на поверхности алюминия [28, 33, 31]. Опасные контакты вызывают более существенное разрушение в электропроводных средах, содержащих хлор-ион. В атмосферных условиях при достаточной влажности отрицательное влияние контактов также может проявляться, хотя оно будет распространяться только на непосредственно прилегающую к контакту поверхность алюминия. [c.548]

Концентрированная HNO,, пассивирует некоторые металлы. ще Ломоносов открыл, что железо, легко растворяющееся в раз- звленной азотной кислоте, не растворяется в холодной концен-рированной HNO3. Позже было установлено, что аналогичное действие азотная кислота оказывает на хром и алюминий. Эти еталлы переходят под действием концентрированной азотной <ислоты в пассивное состояние (см. 100). [c.413]

Возникновение пассивного состояния зависит от природы металла, его свойств, характера агрессивной среды, концентрации раствора электролита, температуры, движения раствора и целого ряда других факторов. Легко пассивирующимися металлами являются алюминий, хром, никель, титан, вольфрам, молибден [c.60]

В пассивном состоянии электродный потенциал алюминия облагораживается. Так, нормальный равновесный потенциал алюминия равен — 1,67В, а в 0,5 н. МаС1 его потенциал становится равным —0,57 В, т. е. сдвигается в положительную сторону более чем на 1 В. Удаление окисной пленки зачисткой уменьшает потенциал до —1,221 В. Пассивная пленка большей частью состоит из А12О3 или ЛЬОз-пНаО и имеет в зависимости от условий образования толщину от 5 до 100 нм. Однако состав пленки может быть также другим в зависимости от веществ, содержащихся в окислителе. Толщина защитной пленки неодинакова, и в ней имеются поры. В порах протекает анодный процесс растворения алюминия, а катодный процесс протекает на тонких участках пленки, порядка 5—10 нм, которые обладают достаточно малым электрическим сопротивлением. Участки пленки большей толщины практически совсем не пропускают ни ионов алюминия, ни электронов, поэтому эти участки изолируют металл от внешней среды. Обычно поры составляют. малую часть всей поверхности, в связи с этим в гальванической паре пленка— пора алюминий в порах значительно поляризуется. При этом установившийся стационарный потенциал существенно отличается от нормального. [c.54]

Вредное влияние меди, железа, никеля сказывается также, если они находятся в виде ионов в водном растворе, вследствие их катодного осаждения на алюминии. Поэтому в замкнутых полиметаллических системах, в которых циркулируют водные растворы, наблюдается усиление скорости коррозии алюминия и его сплавов, даже если они не находятся в электрическом контакте с элементами из меди. При определенных условиях они склонны к специфическим видам коррозионного разрушения — питтингу, межкристаллитной коррозии, растрескиванию, расслаиванию. Склонность алюминиевого сплава к питтипгообразованию определяется разностью между потенциалом активирования п.т и стационарным потенциалом E . Чем больше эта разность, тем больше стойкость сплава к питтингообразованию и меньше вероятность, что незначительные изменения условий эксплуатации (анодная поляризация сплава за счет неодинакового распределения кислорода, попадание окислителя и др.) выведут сплав из пассивного состояния. [c.55]

Исследованиями, выполненными в институте Гипроморнефть, показана принципиалвная возможность применения для этих целей высокопрочных и коррозионно-стойких алюминиевых сплавов. Скорость корразии алюминиевых сплавов относительно невелика в подводной зоне и донном грунте и еще меньше в зоне периодического смачивания и в морской атмосфере. Это различие связано с тем, что в зоне периодического смачивания, несмотря на более высокую температуру электролита, существует возможность обильного доступа кислорода воздуха к поверхности сплава. Поэтому образующаяся окисная пленка настолько прочна и монолитна, что поддерживает сплав алюминия в пассивном состоянии. [c.204]

Природа пассивности металлов до конца не выяснена. Ясно, однако, что это явление вызвано образованием хемосорбционных и фазовых оксидных или солевых пленок, возникающих при растворении металлов. Образование оксидных пленок — причина устойчивости многих металлов, например алюминия. Из рис. IX. 6 видно, что скорость коррозии можно уменьшить, если сдвинуть потенциал металла в область пассивности, т. е. при помощи анодной защиты металлов. Для этого прибегают к анодной поляризации металла от внешнего источника тока. Анодную защиту осуществляют также, напыляя более благородный металл на защищаемый, используя благородные металлы в качестве легирующих добавок или протекторов. В результате основной металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние. Переход в пассивное состояние может вызвать присутствие в растворе окислителей, например кислорода и др. (рис. IX. 6). Так, пассивацию железа вызывают концентрированные HNOa и H2SO4, что позволяет использовать железную тару для перевозки серной и азотной кислот. Образование оксидных слоев сильно влияет не только на анодное растворение металлов, но приводит к ингибрированию и многих других электродных процессов. Поэтому изучение механизма пассивации, процессов образования, роста и свойств оксидных слоев на металлических электродах — важная задача современной электрохимии. [c.258]

К числу металлов с низкой электронной проводимостью окислов принадлежат алюминий, титан, цирконий, тантал, известные своей способностью подвергаться оксидированию при высоких анодных потенциалах (см. 6 этой главы). Что касается растворения металла в пассивном состоянии, то оно существенно отличается от перехода в раствор ионов металла на активном участке поляризационной кривой. Это отличие прежде всего количественное. При сохранении постоянного потенциала анодной ток в пассивной области обнаруживает тенденцию к постепенному и очень медленно идущему уменьшению, снижаясь до крайне низких значений порядка Ь "а/см . Такой спад тока растягивается на длительные промежутки времени. Поэтому приводимые значения плотности тока в пассивном состоянии следует рассматривать как довольно условные величины, относящиеся к какой-либо определенной выдержке металла при заданном потенциале. Отличие процесса перехода в раствор ионов металла в пассивной области от активного растворения заключается в том, что такой переход протекает в три последовательные стадии. Одной из них является переход катионов металла в окисную пленку. Далее следует миграция ионов под действием электрического поля катионов — к раствору, а анионов кисло-юда или ионов гидроксила — к границе раздела окисел — металл. Наконец, последняя стадия представляег переход катионов из окисной пленки в раствор, т. е. самый процесс растворения пленки. Скорость каждой из трех этих стадий зависит от потенциала, и на этом основании процесс растворения металла в пассивном состоянии можно рассматривать как электрохимический. В противоположность этому в классической теории пассивности принимается, что ионы пассивного металла поступают в раствор в результате химического растворения материала пассивирующей окисной пленки в окружающем электролите. [c.202]

Для получения полной анодной кривой бьша применена разработан ная И.Л. Розенфельдом методика предварительной активации поверх ности, которая дает поляризационные кривые, характерные для пассиви рующегося металла с областями активного растворения, активно-пас сивного и пассивного состояния. На рис. 22 приведены анодные поляри зационные кривые алюминия АД1 и алюминиевых покрытий при ско рости наложения потенциалов 10 мВ/с в средах 0,01 н. Na l. В 0,01 н растворе Na l стационарный потенциал стали с электрофоретическим покрытием при гидростатическом обжатии на 0,1 Вис гидроимпульс ным - на 0,2 В положительнее потенциала чистого алюминия и состав ляет - 1,3 и -1,2 В соответственно. [c.82]

Благоприятное действие дооавок кремния и титана на коррозионную стойкость алюминиевых покрытий на стали заключается в появлении новой, отличной от чистого алюминия структуре. В алюминиевом сплаве, начиная от содержания 0,6 % кремния, фиксируются две структурные составляющие, из которых ок >аза имеет электродный потенциал, близкий к чистому алюминию, тогда как 3-фаза катодна по отношению к алюминию и потенциал ее близок к потенциалу чистого кремния (-0,66 В). Вследствие этого подобные покрытия можно рассматривать как алюминиевые с катодной добавкой, что подтверждается характером изменения стационарного потенциала с ростом содержания кремния. С увеличением плотности тока на анодных участках и степени облагораживания потенциала облегчается возможность перехода анодных участков в пассивное состояние. [c.94]

В некоторых случаях металлы, которые в обычных условиях находятся в пассивном состоянии, например нержавеющая сталь или титан, при их контакте с более электроотрицательным металлом, например алюминием, могут подвергаться сильной коррозии вследствие катодной поляризащш. Так, в разбавленной азотной кислоте нержавеющая сталь марки XI8Н9Т корродирует со скоростью 0,01 мм/ч, а при контакте с алюминием ее скорость возрастает до 0,64 мм/ч. В концентрированных растворах азотной кислоты контакт нержавеющей стали е алюминием приводит к электрохимической защите стали. [c.202]

В определенных условиях благодаря контакту с более электроотрицательным металлом может сильно увеличиться коррозия металлов, находящихся в обычных условиях в пассивном состоянии, вследствие катодной поляризации, приводящей к восстановлению защитных пленок. Коррозия некоторых пассивирующихся металлов увеличивается при их контакте с алюминием в разбавленной азотной кислоте. [c.9]

При питтинговой коррозии основное коррозионное разрушение локализуется на отдельных небольших участках металла (магний, алюминий, железо, никель, титан и др.) и протекает с большой скоростью, что может приводить к сквозной точечной коррозии металла. Питтинговая коррозия наблюдается, обычно, когда основной металл находится в пассивном состоянии. Ионы-активаторы (СГ, Вг , I") адсорбируются в основном на участках поверхности, где плеяка оксида несовершенна (металлические или неметаллические включения, искажающие или нарушающие кристаллическую структуру оксида) [22]. Анионы частично замещают кислород в оксиде и образуют хорошо растворимые поверхностные комплексные ионы. Пассивная пленка нарушается, и металл начинает непосредственно контактировать с раствором. Потенциал металла на этих участках имеет более отрицательное значение, чем потенциал основного металла, покрытого оксидной пленкой, что приводит к возникновению локальных токов. Если пассивная пленка не обладает большим омическим сопротивлением, то система заполяризовывается и на участках питтингообразования в основном протекает интенсивно анодный процесс, а катодный процесс восстановления окислителя идет на пассивной поверхности металла. При этом миграция анионов-активаторов идет в основном к участкам питтингообразования. [c.38]

Вообще говоря, в морской воде в качестве окислителя могут выступать ионы НзО или молекулы воды и растворенный кислород. Исследованию катодных процессов в хлоридсодержащих средах были посвящены работы Г. В. Акимова, Н. Д. Томашева, Г. Б. Кларк, И. Л. Розенфельда. Как показали исследования, коррозия магния и его сплавов протекает в основном за счет водородной деполяризации алюминий и его сплавы, коррозионностойкие и конструкционные стали, никель и никелевые сплавы, медь, медные сплавы подвергаются коррозии с кислородной деполяризацией. Растворимость кислорода в морской воде ограничена. При протекании коррозии с кислородной деполяризацией очень часто скорость катодного процесса определяется диффузией кислорода и поверхноети металла. В таких условиях перемешивание среды или перемещение поверхности металла относительно среды является важным фактором, который может оказать существенное влияние на характер коррозии. При перемешивании скорость катодного процесса будет уве-личиваться и металл из пассивного состояния может переходить в пробойное состояние (см. рис. 18). [c.43]

Изменение этих величин возможно за счет изменения состава сплава (очистка от примесей, вызывающих по каким-то причинам усиление коррозии, легирование). Уменьи1ение содержания углерода в коррозионностойких сталях приводит к уменьшению возможности выпадения карбидов хрома по границам зерен прн отжиге, что позволяет избежать межкристаллитной коррозии коррозионноотойких сталей [31 ]. Уменьшение концентрации примесей фосфора также приводит к снижению межкристаллитной коррозии коррозионностойких сталей [37]. Наличие примесей в техническом магнии и алюминии, повышающих скорость катодного процесса, приводит к тому, что указанные металлы в морской воде находятся в состоянии пробоя. Очистка металлов от примесей вызывает снижение скорости катодного процесса — магний и алюминий переходят в пассивное состояние [17]. [c.46]

Известно, что титан в морской воде более стоек, чем алюминий, железо, цинк, кадмий и многие другие металлы. У титана склонность к пассивации гильнее, чем у хрома, и он способен сохранять стойкое пассивное состояние [c.53]

Вместе с тем, необходимо выделить группу легко пассивирующихся металлов и сплавов, коррозионная устойчивость которых в атмосферных условиях не уступает благородным металлам. К ним следует отнести титан, тантал, цирконий, ниобий, хром, алюминий. Пассивное состояние этих металлов обусловлено образованием на их поверхности химически инертных оксидны пленок. Пассивирующие пленки могут разрушаться под действием ионов галогенов (С1-, Вг , 1 , Р ), поэтому в морской атмосфере на алюминиевых сплавах, нержавеющих сталях и других пассивирующихся системах могут появляться локальные очаги коррозии. [c.90]

Возникновение пассивного состояния определяется природой металла и составом агрессивной среды. К легко пассивирующимся металлам следует отнести, в первую очередь, хром, никель, алюминий, титан, вольфрам и др. Коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлена формированием на ее поверхности пассивных пленок при наличии в стали хрома. [c.20]