Агрессивные среды медь и сплавы

Одним из методов получения химически стойких сплавов, как известно, является легирование неустойчивого или малоустойчивого металла атомами более устойчивого металла, например легирование меди золотом или железа никелем и т. п. Рассмотрим процесс коррозии двойного сплава, являющегося гомогенным твердым раствором, в котором один из компонентов вполне стоек в данной агрессивной среде, а другой, наоборот, растворяется в ней. [c.125]

Наибольшее практическое значение имеют электрохимические покрытия никелем и железом и в меньшей степени кобальтом. Никелирование — один из самых старых и распространенных видов защитно-декоративных покрытий, одновременно выполняющего функцию защиты от коррозии и декоративной отделки. Никелирование применяется как самостоятельное покрытие для меди и ее сплавов, а также в составе многослойных покрытий медь — никель — хром для стали. Никелирование относится к катодным покрытиям, так как никель более благородный металл, чем железо, и в атмосферных условиях и некоторых агрессивных средах может надежно защищать от коррозии только тогда, когда покрытие имеет достаточную толщину (40— 50 мкм) и беспористое. Поэтому с целью снижения пористости и экономии никеля его осаждают обычно на подслой меди толщиной 25—30 мкм. Для повышения защитной способности рекомендуется также способ никелирования в 2—3 слоя, основанный на различной электрохимической активности слоев никеля, содержащих и не содержащих серу (см. стр. 273). [c.306]

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]

Марки медных сплавов, наиболее широко используемых в СССР, приведены в табл. 10.2. В зависимости от химического состава и скорости течения воды используют различные марки металла (табл. 10.2) [1]. Среди условий, характеризующих коррозионную агрессивность среды, первостепенное значение имеют содержание хлоридов и скорость циркуляции. Если применяется пресная вода (речная, озерная) с содержанием хлоридов до 20 мг/л и солесодержанием до 300 мг/л, то при соблюдении общепринятых защитных мер трубы из меди и латуни Л68 характеризуются [c.192]

Алюминий подвержен следующим видам коррозии равномерной, сквозной, межкристаллитной (особенно в сплавах А1 — Си), коррозионной усталости (при нагрузке в коррозионной среде), послойной (в сплавах с медью и магнием) и контактной (в контакте с более благородными металлами при наличии агрессивной среды). [c.14]

При выборе автоклава учитывать агрессивность среды, объем реакционной массы (коэффициент заполнения 0,6—0,7), температуру процесса и давление. При работе с аммиаком или солями аммония нельзя использовать арматуру (манометр, вентили и т. п.), изготовленную из меди или ее сплавов. [c.65]

Хороший выход адипиновой кислоты получен при карбонилировании тиофена в присутствии карбонила никеля или гидроокиси никеля и галогена при температуре 280—320 °С и давлении окиси углерода 29,4—31,4 МПа [116]. Учитывая высокую агрессивность среды, для проведения такой реакции предложено использовать реакторы, футерованные серебром, платиной, медью или изготовленные из сплава, содержащего никель, железо, молибден, хром, и футерованные кислотоупорным материалом [117]. [c.96]

Из суспензии можно получать покрытия на металлах и других материалах, способных выдержать нагревание до 370 °С. Эти покрытия могут применяться как антифрикционные, антиадгезионные, антикоррозионные (для защиты от атмосферной коррозии, но не от агрессивных сред), электроизоляционные. Покрывать можно все металлы (сталь, никель, хром, кадмий, серебро, алюминий), кроме меди и медных сплавов, [c.145]

Цветные металлы и их сплавы. В химической промышленности помимо стали и чугуна применяют алюминий, медь, титан, тантал, никель, свинец, а также сплавы на их основе — латуни, бронзы. Химическая стойкость цветных металлов к воздействию агрессивных сред зависит от их чистоты. Примеси других металлов значительно снижают химическую сопротивляемость цветных металлов, но повышают их механическую прочность. [c.22]

Для никеля характерно благоприятное сочетание свойств высокой коррозионной стойкости во многих агрессивных средах, высоких механических свойств, хорошей обрабатываемости в горячем и холодном состоянии. Никель является основой коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сплавов. Никель обладает способностью растворять в большом количестве многие элементы, такие как хром, молибден, железо, медь, кремний. Наиболее важные легирующ,ие элементы в коррозионностойких никелевых сплавах — хром, молибден, медь. Коррозионная стойкость одних никелевых сплавов связана с пассивностью, а других — с тем, что они имеют достаточно высокий равновесный потенциал и не замещают водород в кислых средах. Этим объясняется большое число сред, в которых никелевые сплавы могут с успехом использоваться кислоты, соли и щелочи (как с окислительным, так и с неокислительным характером), морская и пресная вода, а также атмосфера. [c.167]

Медные сплавы могут контактировать друг с другом в любых атмосферах, поскольку между ними существует незначительная разность потенциалов. В сильно агрессивных средах следует проявлять лишь некоторую осторожность при контактировании меди с латунями, содержащими большое количество цинка. Латуни типа 60—40 являются анодами в паре с медью. При этом в морской воде усиливается коррозия латуни в основном за счет обесцинкования последней. [c.142]

Алюминиевые сплавы, содержащие медь, применяют и в литом состоянии. Однако они являются наименее коррозионностойкими литейными сплавами и предназначены для эксплуатации в менее агрессивных средах. [c.269]

Большое практическое значение имеет процесс электролитического получения фтора из расплавов эвтектических смесей безводного фтороводорода и фторида калия состава КР-НР (/ ,, = 239 °С) или КР-2НР ( пл = 82°С). Уравнение анодной реакции получения фтора аналогично уравнению реакции (19.28) справа налево. Эта реакция, известная уже около ста лет, получила промышленное развитие в 1950-х годах, когда началось широкое использование фтора для фторирования органических соединений и производства фторопластов. В настоящее время объем производства фтора составляет несколько десятков тысяч тонн в год. Для электролиза используют аноды из стали, меди или магниевых сплавов. В присутствии фтора эти металлы на поверхности быстро покрываются тонким фторидным слоем, который защищает их от дальнейшей коррозии в химически сильно агрессивной среде. На графитовых катодах выделяется водород. В расплав непрерывно вводят фтороводород для сохранения исходного соотношения НЬ и КР. Напряжение электролиза довольно высокое (8—12 В) из-за больших значений поляризации электродов и значительных омических потерь. Часто в производстве возникают осложнения вследствие плохой смачиваемости анода расплавом и возникновения так называемых анодных эффектов (см. разд. 11.3). [c.374]

Механические испытания образцов после пребывания в агрессивных средах показали, что сплавы с примесями сурьмы, мышьяка и висмута существенно не изменяют свои свойства. Для сплавов с цинком, алюминием, медью и кадмием наблюдалось значительное изменение механических свойств (табл. 3). [c.31]

Сплав олово — никель. Покрытие сплавом олово — никель, содержащее 65% 5п, обладает высокой химической стойкостью по отношению ко многим агрессивным средам разбавленным серной и соляной, концентрированной азотной кислотам, растворам хлористого натрия и в условиях 100%-ной влажности [167, 185]. Коррозионные испытания в условиях промышленной атмосферы [185] показали, что сплав, осажденный с подслоем меди, обладает значительно большей коррозионной стойкостью, чем никелевое покрытие. Следует отметить, что оловянно-никелевое покрытие, нанесенное без подслоя меди, в атмосферных условиях не предохраняет сталь от коррозии. [c.51]

Б. Для внутренних поверхностей электрических машин и токопроводов из меди и алюминиевого сплава, эксплуатируемых при повышенных температурах (120—150 °С) и наличии агрессивных сред (высокой влажности паров, брызг серной кислоты, ш,елочи) [c.247]

Это не означает, что каждый однофазный сплав при изменении состава имеет все 8 порогов (или границ) устойчивости. Количество порогов, как и их значение, определяется природой металлов и степенью агрессивности среды. Так, сплав медь — золото в растворе АдКОз имеет п, равное 1, в растворе Н С1г — равное 2, а в 50%-ном растворе НМОз — равное 4. Сплав железо — хром в зависимости от среды имеет пороги устойчивости /в, 8, 78- [c.70]

В начале второй мировой войны верхний предел содержания меди, зафиксированный в некоторых немецких нормалях для морских и авиационных сплавов, ограничивался 0,05%. В то время были проведены испытания в хлористом натрии с перекисью водорода. Эти испытания как будто показали, что медь не оказывает вредного влияния до содержания 0,2%, и немецкие специалисты понизили этот предел до 0,1 %. Такой метод испытания, однако, явно не удовлетворителен, поскольку вторично осажденная медь является катализатором, способств ЮЩИм разрушению перекиси водорода, и, следовательно, сплавы с высоким содержанием меди подверглись, возможно, воздействию менее агрессивной среды, чем сплавы с низким содержанием меди. Более поздние испытания в солевых растворах, содержащих соляную кислоту, показали, что в то время, как сплавы, практически не содержащие меди, подверглись лишь незначительной межкристаллитной коррозии, сплавы с содержанием меди 0,11% Д1вали заметную межкристаллитную коррозию. Увеличение содержания меди до 0,22% приводило к почти полному распа- [c.481]

В первом случае после действия агрессивной среды взвешивают образцы, обрав все продукты коррозии во-втором — необходимо все прод укты коррозии удалить. Если не удается собрать все продукты коррозии или они удалены не полностью, образец протирают до полного удаления продуктов коррозии. Если их при этом также не удается удалить, то прибегают к травлению иоверхности металла такими реагентами, которые растворяют только продукты коррозии, но ие металл. В частности, с поверхности алюминия продукты коррозии можно удалять 5%- или 6%-ным раствором азотной кислоты. Для стали можно рекомендовать 10%-иый раствор винно- или лимоннокислого аммония, нейтрализоваииого аммиаком (температура раствора 25— 100° С) для свинца, цинка и оцинкованной стали — насыщенный раствор уксуснокислого аммония, нейтрализованный аммиаком для меди и медных сплавов—5%-ный раствор серной кислоты, имеющий температуру 10—20 С. [c.337]

Использование олова и свинца в технике. Олово и свинец применяют с глубокой др-евиости. Особую роль в истории материальной культуры сыграла бронза—сплав олова с медью. В современной технике олово в основном используют для лужения, т. е. для покрытия им других металлов. Листовое железо, покрытое оловом, называют белой жестью. Олово по сравнению с железом более коррозионно-стойко, и при повреждении оловянного покрытия на жести оно может стать катодом (см. гл. XX, 12). В силу этого белая жесть сохраняет устойчивость к химическому воздействию воздуха, воды и других агрессивных сред только при условии целостности покрытия обнажившееся железо становится анодом гальванической пары железо — олово и подвергается коррозии более интенсивно, чем совсем не защищенное. [c.344]

Алюминиевые сплавы, содержащие около А% меди (дюраль), высокими прочностными характеристиками обязаны выделению по границам зерен СиАЬ, образующегося во время особой обработки сплавов — старения . Однако образованию СиАЬ сопутствует обеднение границ зерен сплава медью. Области, обедненные медью, характеризуются пониженной коррозионной стойкостью, в результате чего в агрессивных средах начинается быстрое разрушение сплава вдоль границ зерен. Для уменьшения склонности дюрали к МКК применяют специальную термообработку (нагревание до температуры 490°С с закалкой в воду) и последующее старение при комнатной температуре. Уменьшение восприимчивости к МКК сопровождается снижением прочности сплава. [c.448]

Толстослойное анодирование служит противокоррозионной защитой в агрессивных средах, где требуется наряду с высокой коррозионной стойкостью и высокая износостойкость. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов ведут в электролитах различных составов и при различных режимах. Наиболее эффективным, экономически выгодным и широко применяемым в настоящее время является сернокислотное анодирование. Для устранения пористости анодной пленки ее уплотняют в го- рячем 5%-ном растворе бихромата калия или в горячей воде. Толстослойное (твердое) анодирование в серной кислоте проводят при пониженных температурах электролита (от О до —10°С) Толстослойное анодирование предназначено для деталей, работающих на трение и подвергающихся эрозионным воздействиям. Наиболее твердую и толстую пленку (до 200 мкм) можно получить на чистом алюминии и его гомогенных сплавах (AlMg, АВ и др.). Хорошо анодируются также сплавы с кремнием (АЛ2, АЛ4, АЛ9) и сплавы, содержащие небольшое количество меди (типа В95). Микротвердость анодных пленок составляет 2500—5000 МН/м. [c.63]

Кадмий применяют в процессах кадмирования аналогично тому как цинк — в процессах цинкования. Поскольку электродный потенциал кадмия положительнее электродного потенциала цинка, кадми-рованные поверхности железных (стальных) деталей более стойки по отношению к агрессивным средам. Такие детали используются в автомобилях, самолетах и др. В металлургических процессах кадмий используют для получения легкоплавких сплавов. К ним относится, например, сплав Вуда (т. пл. 70 С), состоящий из 50% В1 (т. пл. 27ГС), 25% РЬ (т. пл. 327 С), 12,5% Зп (т. пл. 232°С) и 12,5% СсЗ (т. пл. 321°С). Важной в технике является кадмиевая бронза ( 1% Сё), из которой делают телеграфные, телефонные, троллейбусные провода, поскольку кадмиевая бронза характеризуется большей прочностью и износостойкостью, чем медь. Кадмий используется в щелочных аккумуляторах. Чрезвычайно интересна способность Сс1 поглощать медленные нейтроны, благодаря чему он применяется в ядерных реакторах для регулирования скорости распада ядерного топлива. Соединения кадмия очень ядовиты и могут вызвать отравление организма. [c.309]

Кадмий применяют в процессах кадмирования аналогично тому, как цннк — в процессах цинкования. Поскольку электродный потенциал кадмия положительнее электродного потенциала цинка, кадмнрованные поверхности железных (стальных) деталей более стойки по отношению к агрессивным средам. Такне детали используются в автомобилях, самолетах и др. В металлургических процессах кадмий идет для получения легкоплавких сплавов. Важной в технике является кадмиевая бронза (- % d), из которой делают телеграфные, телефонные, троллейбусные провода, поскольку кадмиевая бронза характеризуется большей прочностью и износостойкостью, чем медь. Кадмий используется в щелочных аккумуляторах. Чрезвычайно интересна способность d поглощать медленные нейтроны, вследствие чего он применяется в ядерных реакторах для регулирования скорости распада ядерного топлива. [c.339]

Биметаллические материалы. Состоят из двух (иногда более) разнородных, прочно соединенных между собой металлов или сплавов. Их коррозионная стойкость определяется св-вами защитного (плакирующего) слоя. Примерами таких материалов могут служить биметаллы медь-сталь, нержавеющая сталь-конструкционная сталь, титан-сталь. Применяют их обычно для изготовления труб, листов и плит, работающих в условиях агрессивных сред. Известны также биметаллы хромистая-хромо-никелевая сталь и трнметаллы хромистая - хромоникелевая-конструкционная сталь, в к-рых наружный плакирующий слой выполняет роль долгоживущего протектора для слоя хромоникелсвой стали. [c.479]

Эффективные присадки хорошо изолируют металлы от окружающей агрессивной среды. В присутствии металлов — меди, ее сплавов, железа, сплавов марганца и др. — эти присадки будут играть также некиторую аптиоккслительную роль, поскольку в результате их действия металлы не будут оказывать инициирующего влияния на распад гидроперекисей с образованием свободных радикалов. На такой основе создаются полифункциональные присадки. [c.288]

Коррозионным, электрохимическим и физическим исследованиям сплавов Си — N1 посвящено много работ в связи с изучением природы пассивного состояния металлов [1] и границ химической стойкости твердых растворов [2, 3]. Установлено, что сплавы, содержащие более 60 ат. % меди, теряют свойственную никелю способность пассивироваться и в ряде коррозионных сред ведут себя подобно меди.. Область медноникелевых сплавов, в которых проявляется пассивность, приблизительно совпадает с областью существования свободных электронных вакансий в й-уровнях никеля, взаимодействие которыми, по мнению ряда авторов [1], обусловливает прочную хемосорбционную связь металла с кислородом и тем самым его пассивность. При полном заполнении ( -уровней никеля электронами меди (что происходит при содержании в сплаве более 60 ат. % меди) способность сплава к образованию ковалентных (электронных) связей с кислородом исчезает, металл вступает в ионную связь с кислородом, образуя фазовые окислы, не обладающие защитными свойствами. Скорчеллетти с сотрудниками [3] считают заполнение -уровней никеля не единственной и не главной причиной изменения химической стойкости меднопикелевых сплавов с изменением их состава. Большое значение придается свойствам коррозионной среды, под воздействием которой может изменяться структура и состав поверхностного слоя сплава, определяющего его коррозионное поведение. Этот слой в зависимости от агрессивности среды может в большей или меньшей степени обогащаться более стойким компонентом сплава, с образованием одной или нескольких коррозионных структур, что приводит к смещению границы химической стойкости сплавов. Это предположение подтвердилось при исследовании зависимости работы выхода электрона от состава сплавов до и после воздействия на них коррозионных сред (например, растворов аммиака различной концентрации). [c.114]

Проведены широкие исследования по изучению влияния на коррозионную стойкость магния добавок таких металлов, как железо, никель и медь. Агрессивной средой в этих исследованиях служил 3% раствор хлористого натрия. Для присадок этих металлов установлены следующие допустимые количества (при отсутствии примесей других металлов) 0,017% железа, 0,0005% никеля и 0,1% меди. В случае магниевых сплавов эти количества изменяются [99—101а]. [c.541]

Контакт с медью или со сплавами меди не всегда приводит к повреждениям, особенно при условиях слабо агрессивной среды (мягкая водопроводная вода без углекислого газа, воздух с незначительной относительной влажностью). Если же среда является сильно агрессивной (морская вода, соляные растворы, кислые растворы), то железо растворяется интенсивнее. Медь является катодом для деполяризации кислорода или для других процессов восстановлергия, например ионов железа (III) или меди (II). В теплофикационных установках наблюдаются повреждения, когда медные нагревательные змеевики соединяются с железными кипятильниками или с железными (а также с оцинкованными) трубами. Повреждения вследствие непосредственного контакта ограничиваются зонами мест соединения. Но значительную коррозию может вызвать медь, перешедшая в раствор и осадившаяся на поверхности железных труб [23]. Так, в воде, содержащей 4,1 мг/л углекислого газа, можно обнаружить около 0,3 мг/л ионов меди. Это количество уже является вредным оно может вызвать осаждение меди на железе и резко усилить коррозию железа. В то же время в воде, содержащей 1,1 мг/л СОг, медь появляется в количестве не более 0,03 мг/л. Эта концентрация не является опасной [24]. > [c.572]

Хром относится к числу электроотрицательных металлов и в контакте с железоуглеродистыми сплавами должен был бы служить анодом. Однако, обладая склонностью к пассивированию, хром в атмосферных условиях приобретает свойства благородных металлов и в паре железо—хром является катодом. Поэтому покрытие хромом защищает стальные изделия от коррозии только механически при условии полной беспористости осадка. Крупным недостатком отложений хрома как раз и является их значительная пористость, которая в условиях воздействия агрессивной среды может привести к разрушению основного металла. Поэтому для более надежной защиты железоуглеродистых сплавов от коррозии при декоративном хромировании применяют подслой из меди, никеля или обоих металлов вместе. Толщина слоя хрома при декоративном хромировании не превышает, как правило, 1—2 мк, достаточных для длительного сохранения красивой блестящей по-аерхнэсти изделий. [c.124]

Титановые сплавы обеспечивают возможность изготовления арматуры с высокой коррозионной стойкостью, благодаря чему срок службы арматуры в сильнодействующих агрессивных средах (серная кислцта и др.) в 15—25 раз ольше, чем арматуры из коррозионностойких сталей типа 08Х18Н10Т. Например, титановая арматура может работать несколько лет в таких средах, в которых эмалированные вентили с мембраной из фторопласта выходят из строя через 16 ч и нестойки коррозионностойкие стали, медь и бронза. Применяется также защитное покрытие из титанового порошка с эпоксидной смолой (толщиной 1 —1,7 мм). Время затвердевания массы 12—24 ч. Такое покрытие показало высокую коррозионную стойкость в растворах азотной, серной, уксусной, винной и других кислот. [c.104]