Коррозия и защита титана томашов djvu
Рассмотрены основные процессы, протекающие в металлах и сплавах при окислении, и их термодинамика. Описаны закономерности прямого окисления металлов и сплавов. Приведены различные реакции в смешанных средах и виды высокотемпературного окисления. Особое внимание уделено методам контроля защитной атмосферы и механизму воздействия примесей на структуру и свойства образующейся оксидной пленки.
Книга посвящена проблемам атмосферной коррозии металлов в жестких условиях тропического климата. Дана оценка влияния основных факторов (метеоусловия, примеси в атмосфере) на коррозию металлов, особенности состава и структуры продуктов коррозии металлов во влажных тропических районах. Определена коррозионная стойкость углеродистых и легированных сталей, алюминия, магния, цинка, меди, их сплавов. Рассмотрены вопросы моделирования и прогнозирования коррозионных процессов в тропиках. Установлены количественные зависимости коррозионной стойкости металлов от их химического состава. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся проблемами химического сопротивления металлов и защитой металлоизделий от коррозии при их проектировании, производстве и эксплуатации.
Рассмотрены особенности механизма коррозионного растрескивания углеродистых сталей в водных растворах кислот, сероводорода, нитратов, хлоридов, щелочей, а также в воде с учетом химического состава, структуры и механических свойств сталей.
Освещена роль анодных и катодных процессов, а также влияние адсорбционного снижения прочности на процесс коррозионного растрескивания
В книге рассмотрены основные результаты исследований высоко-температурной коррозии экранов, ширм и конвективных поверхностей нагрева мощных парогенераторов тепловых электростанций; сообщаются сведения о коррозии в водной среде и низкотемпературной сернистой коррозии; изложены мероприятия, позволяющие защитить трубную систему парогенераторов от интенсивного коррозионного поражения.
Книга рассчитана на эксплуатационный персонал тепловых электростанций, работников ремонтных и проектных организаций, сотрудников лабораторий металлов и сварки энергосистем. Она может быть также полезной научным работникам научно-исследовательских институтов и студентам высших учебных заведений.
Монография представляет собой критический обзор современных знаний по высокотемпературному окислению металлов. Ее автор принадлежит к школе Вагнера и сам много лет занимается вопросами окисления тугоплавких металлов и сплавов, лежащими в основе разработки жаропрочных и жаростойких материалов, без которых не мыслим прогресс ни в самолёто- или ракетостроении, ни во многих других отраслях новой техники. Такая специализация автора придает особый вес его книге, вместившей в себя массу теоретически и практически полезных сведений, но не создающей при чтении впечатления тяжеловесности. Обильный экспериментальный материал с охватом богатой мировой литературы излагается им в сжатой форме и на высоком научном уровне с критическим анализом существующих теорий и представлений.
Книга предназначена прежде всего для металловедов, а также конструкторов и технологов, проектирующих и изготовляющих изделия новой техники на высокотемпературных материалов.
В монографии освещены основные признаки и особенности коррозионно-механического разрушения, т. е. коррозионного растрескивания, коррозионной усталости, фреттинг-коррозии и коррозионной кавитации. Проанализирован механизм разрушения металлов в данных условиях, рассмотрены физико-химические и механохимиче-ские аспекты зарождения и развития трещин коррозии под напряжением, описаны современные методы защиты деталей и конструкций от коррозионно-механического разрушения.
В пятом издании (четвертое — в 1982 г.) приведены показатели коррозионной стойкости нержавеющих сталей, сплавов и чистых металлов. Дан химический состав сталей и сплавов, их свойства и технологические данные, а также ГОСТы и ТУ на поставку металла.
Помимо нержавеющих сталей и сплавов для сравнительной оценки, параллельно с ними, даны показатели коррозионной стойкости углеродистых и низколегированных сталей. В справочнике представлены коррозионные характеристики нержавеющих низкоуглеродистых, литейных и двухслойных сталей, а также прецизионных сплавов.
Справочник рассчитан на широкий круг инженерно-технических работников проектно-конструкторских организаций, исследовательских институтов и предприятий металлургии и машиностроения
Обобщены выполненные экспериментальные исследования по коррозионным и электрохимическим свойствам титана и изыскания новых титановых сплавов повышенной коррозионной устойчивости. Приведены данные об электрохимических свойствах, пассивности и коррозионной устойчивости титана и его сплавов. Рассмотрены области применения титана и его сплавов в современной технике. Для научных и инженерно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов.
Явление пассивности металлов: определение пассивности, механизм и теория пассивного состояния металлов, электрохимические методы исследования явления пассивности металлов, исследование природы и структуры пассивирующих слоев, кинетика анодных процессов.
Анализ работы пассивирующихся коррозионных систем: активное состояние, пассивно-активное состояние, самопроизвольное устойчивое пассивное состояние, состояние питтингообразования, транспассивное состояние и состояние вторичной пассивности, построение кривых скорость коррозии - потенциал.
Основные принципы повышения коррозионной устойчивости сплавов путем увеличения их пассивируемости: пути снижения коррозии пассивирующихся систем увеличением торможения анодного процесса, снижение коррозии пассивирующихся систем путем повышения эффективности катодного процесса.
Анодная электрохимическая защита: анодная защита нержавеющей стали, анодная защита углеродистых сталей, анодная защита титана, практическое применение анодной защиты, перспективы развития метода анодной защиты.
Пассивация металлов при контактировании с катодами: применение катодных протекторов, катодные покрытия, введение в коррозионную среду катионов электроположительных металлов.
Пассивация металлов введением в коррозионную среду окислителей: механизм защитного действия окислительных ингибиторов, влияние природы окислительного ингибитора, влияние природы металла и агрессивности среды.
Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Пассивность и защита металлов от коррозии
- формат djvu
- размер 3.58 МБ
- добавлен 30 ноября 2011 г.
М., изд-во Наука, 1965 г. 208с. Явление пассивности металлов: определение пассивности, механизм и теория пассивного состояния металлов, электрохимические методы исследования явления пассивности металлов, исследование природы и структуры пассивирующих слоев, кинетика анодных процессов. Анализ работы пассивирующихся коррозионных систем: активное состояние, пассивно-активное состояние, самопроизвольное устойчивое пассивное состояние, состояние питт.
Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов
- формат djvu
- размер 4.14 МБ
- добавлен 30 марта 2011 г.
М.: Металлургия, 1969, 448 с. Рассматривается коррозия и электрохимия двухэлектродных гальванических систем, возникающих на поверхности металлов и конструкций при развитии локальных видов коррозии. Рассматриваются вопросы конструирования в связи с проблемой коррозии металлов. Описываются рациональные методы конструирования, способствующие уменьшению коррозии конструкций. На основе результатов, полученных при исследовании механизма локальной корро.
Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии
- формат djvu
- размер 3.31 МБ
- добавлен 20 декабря 2008 г.
М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 336 с. Изложены теоретические основы газовой и электрохимической коррозии, рассмотрены виды коррозии, коррозионная характеристика металлов, сплавов и неметаллических материалов. Приведены методы защиты машин и аппаратов от коррозии. Для студентов высших учебных заведений химико-технологических и машиностроительных специальностей.
Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов
- формат djvu
- размер 4.14 МБ
- добавлен 30 марта 2011 г.
М.: Металлургия, 1969, 448 с. Рассматривается коррозия и электрохимия двухэлектродных гальванических систем, возникающих на поверхности металлов и конструкций при развитии локальных видов коррозии. Рассматриваются вопросы конструирования в связи с проблемой коррозии металлов. Описываются рациональные методы конструирования, способствующие уменьшению коррозии конструкций. На основе результатов, полученных при исследовании механизма локальной корро.
Козлов В.А., Месник М.О. Основы коррозии и защиты металлов
- формат pdf
- размер 1.49 МБ
- добавлен 09 июня 2011 г.
Иван. гос. хим. – технол. ун-т. – Иваново, 2011. – 177с. В учебном пособии раскрывается сущность химической и электрохимической коррозии, описываются влияние различных факторов на скорость коррозии. Рассматривается коррозия металлов в атмосфере и грунте. Подробно описываются способы защиты металлов от коррозии: электрохимическая защита, ингибиторы коррозии, защитные покрытия (металлические, неметаллические, неорганические и органические), комплек.
Мальцева Г.Н. . Коррозия и защита оборудования от коррозии
- формат pdf
- размер 1.69 МБ
- добавлен 09 июня 2010 г.
Под редакцией д. т. н., профессора С. Н. Виноградова. Учеб. пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - с. : 211 Изложены теоретические основы химической и электрохимической коррозии. Рассмотрена коррозия металлов в атмосферных условиях, в почве и под водой, а также показано влияние внутренних, внешних, механических факторов и конструктивных особенностей химических машин и аппаратов на скорость электрохимической коррозии. Дана характерис.
Манжос Л.С. Конспект лекций по курсу Коррозия и защита от нее Для студентов специальности 7.090220 всех форм обучения. Часть 2
- формат pdf
- размер 679.53 КБ
- добавлен 28 июля 2011 г.
Сумы: изд-во СумГУ, 2003. - 83 с. Рассмотрены: Электрохимический механизм коррозии металлов Термодинамика электрохимической коррозии Необратимые потенциалы металлов Кинетика анодной реакции Коррозия металлов с водородной деполяризацией Коррозия металлов с кислородной деполяризацией Коррозионные диаграммы Пассивность металлов и ее практическое значение Влияние различных факторов на скорость коррозии Разновидности коррозии. Библ.: 6 наим.
Федосова Н.Л., Румянцева К.Е., Балмасов А.В. Антикоррозионная защита металлов [тхт]
- формат txt
- размер 116.66 КБ
- добавлен 18 января 2010 г.
Иваново. 2009. Методическое пособие. ИГХТУ 2009г. 187 с. Коррозия металлов и сплавов. Классификация коррозионных процессов. Электрохимическая коррозия металлов. Термодинамика электрохимической коррозии. Условия возникновения коррозионного процесса. Кинетика электрохимической коррозии. Пассивное состояние металлов. Химическая коррозия металлов. Основные виды коррозии и коррозионных разрушений. Защита металлов от коррозии. Общие сведения о покрытия.
Обобщены выполненные экспериментальные исследования по коррозионным и электрохимическим свойствам титана и изыскания новых титановых сплавов повышенной коррозионной устойчивости. Приведены данные об электрохимических свойствах, пассивности и коррозионной устойчивости титана и его сплавов. Рассмотрены области применения титана и его сплавов в современной технике. Для научных и инженерно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов.
Предисловие
Введение
Краткие сведения о физических и химических свойствах титана
Технологические свойства титана и его сплавов
Основные характеристики современных промышленных сплавов титана
Коррозионная стойкость технического титана и его сплавов в различных средах
Атмосферная коррозия
В природных водах
В нейтральных растворах неорганических и органических хлоридов и щелочных средах
В азотной кислоте
В серной кислоте
В соляной и фосфорной кислотах
В плавиковой кислоте и в кислых средах, содержащих ионы фтора
В органических кислотах
В промышленных коррозионных средах
Коррозионная стойкость промышленных сплавов титана
Коррозия титана при высоких температурах
Окисление в кислороде, воздухе и водяном паре
Исследования возможностей повышения стойкости титана к окислению
Взаимодействие с азотом
Взаимодействие с водородом
Коррозия в расплавах
Коррозия титана и его сплавов при различных способах соединения и в напряженном состоянии
Коррозия сварных и паяных соединений
Щелевая, контактная и межкристаллитная коррозия
Коррозионное поведение в напряженном состоянии
Наводораживание титановых сплавов в водных средах
Влияние наводораживания на поведение титановых сплавов при коррозии их в напряженном состоянии
Электрохимические свойства и пассивность титана
Электрохимические потенциалы
Катодная поляризация
Анодная поляризация
Механизм анодного растворения
Самопассивация в кислых, нейтральных и щелочных средах
Структура пленок, образующихся на поверхности при самопассивации в электролитах
Механизм коррозионной стойкости
Способы повышения коррозионной стойкости титана в растворах электролитов
Установление возможных путей защиты от коррозии
Анодная защита
Пассивация с помощью окислителей
Повышение коррозионной стойкости легированием
Легирование титана благородными металлами
Коррозионная стойкость сплавов титана с различными метал¬лами
Принципы построения коррозионностойких сплавов на основе титана
Нанесение покрытий на титан и титанирование
Упрочнение поверхности
Покрытие титаном
Применение титана в промышленности
Литература
В атмосферных условиях титан и его сплавы являются одним из. наиболее стойких технических материалов. В табл. 7 представлены данные о скорости коррозии титана в сравнении с другими металлами в морской и промышленной атмосферах.
Образцы титана не изменили вида поверхности и не имели заметных коррозионных потерь. На всех остальных металлах были обнаружены видимые продукты коррозии.
Атмосферные коррозионные испытания отечественного титана в промышленной атмосфере также показали его абсолютную устойчивость. При параллельных испытаниях нержавеющей стали Х18Н9Т обнаружено, что она в тех же условиях покрывалась небольшими пятнами ржавчины, стали марок 3X13, 40Х, Ст.З корродировали сильно [31].
В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ
В водопроводной и пресной речной воде титан не корродирует. В этих условиях также была стойкой нержавеющая сталь Х18Н9Т. Стали 3X13, 40Х и Ст. 3 подвергались коррозии со скоростью в пределах 0,01—0,5 мм/год [31].
В морской воде, как показали многочисленные исследования, титан обладает очень высокой коррозионной стойкостью. Результаты натурных испытаний титана и ряда других металлов в морской воде на побережье Атлантического океана приведены в табл. 8. Исследования в движущейся естественной морской воде проводились в специальном желобе. Во время испытания все металлы обросли морскими организмами. Под обрастанием на всех металлах за исключением титана была обнаружена коррозия язвенного типа. На фиг. 5 приведены результаты исследований титана и других отечественных материалов, применяемых в судостроении. Испытания проводились в синтетической морской воде, имеющей состав тихоокеанской воды. Раствор в ваннах менялся каждые 3—5 дней. Как видно, титан и его сплавы, а также сталь Х18Н9Т обладают самой высокой стойкостью [32]. Следует, однако, учитывать, что нержавеющая сталь Х18Н9Т имеет равную с титаном коррозионную стойкость только при испытаниях в синтетической морской воде, а при натурных испытаниях она подвергается обрастанию морскими организмами, под которыми развивается язвенная коррозия. Таким образом, в морской воде титан обладает наиболее высокой устойчивостью из всех конструкционных материалов, применяемых в настоящее время в судостроении.
В морской воде титан также обладает высокой устойчивостью к кавитационной эрозии. Например, при испытании титана в течение 30 суток под ударом струи морской воды, содержащей инжектированный воздух (2,4% объемных) и текущей со скоростью 3,65 м/сек (температура 23°,5), почти не было обнаружено весовых потерь и признаков точечной коррозии [30]. На фиг. 6 сопоставлена эрозионная стойкость титана и ряда других металлов, обычно применяемых для изготовления конденсаторных трубок, в морской воде, текущей со скоростью 1,8 м/сек и содержащей 40 г/л песка, крупностью 60 меш. Титан оказался по крайней мере в 12 раз более стойким, чем лучшие эрозионно-стойкие металлы на медной основе [33].
В НЕЙТРАЛЬНЫХ РАСТВОРАХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ХЛОРИДОВ И ЩЕЛОЧНЫХ СРЕДАХ
В растворах хлоридов коррозионная стойкость титана заметно выше, чем нержавеющей стали. В табл. 9 представлены результаты коррозионных испытаний промышленного титана и одной из наиболее кислотостойких хромоникельмолибденовой нержавеющей стали (20% Сr; 29% Ni; 2% Мо; 3% Си; 1% Si; 0,75% Μn; 0,17% С) в различных водных растворах неорганических хлоридов. Видно, что титан имеет значительно более высокую стойкость в растворах хлоридов, чем высоколегированная нержавеющая сталь, которая почти во всех случаях испытаний подвергалась сильной питтинговой коррозии. Заметное коррозионное растворение титана наблюдалось только в растворе А1С13 при температуре 100°, причем коррозия по своему характеру была равномерной. Относительно высокая скорость коррозии титана в растворе А1С13, по-видимому, связана с подкислением коррозионной среды в результате гидролиза этой соли.
В табл. 10 приведены результаты исследований титана и нержавеющей стали того же состава, что и в табл. 9, в 50%-ных смесях, хлорзамешенных углеводородов с водой. В таблице приведена средняя скорость коррозии четырех образцов, два из которых находились в жидкой, а два в паровой фазе. Коррозионная стойкость титана и нержавеющей стали в обеих фазах была высокой. В четыреххлористом углероде стойкость титана заметно превосходила стойкость нержавейщей стали; при этом было отмечено, что нержавеющая сталь в противоположность титану обладает каталитической способностью к разложению этого соединения (которая, впрочем, у нержавеющей стали не превышает такой же способности никеля и никельмедного сплава, считающихся лучшими материалами для изготовления емкостей, предназначенных для углеводородов) . Следовательно, титан, совершенно не обладающий каталитической способностью к разложению углеводородов, будет в четыреххлористом углероде лучшим материалом, чем никель и никельмедный сплав [35].
Титан устойчив в четыреххлористом углероде и при наличии ионизирующего излучения, когда вследствие радиолиза в слегка влажном четыреххлористом углероде образуются ионы хлора, свободный хлор, а также некоторые короткоживущие радикалы, например ОН, НО2. Вследствие образования этих продуктов коррозия ряда металлов может сильно возрасти. Результаты исследования коррозии металлов в четыреххлористом углеводороде, облучаемом рентгеновским излучением, приведены в табл. 11. Интегральная доза излучения облучаемой системы за 10 ч опыта составляла 0,8Х 1022 электрон-вольта, причем вся энергия поглощалась в коррозионной среде.
Без облучения все исследованные металлы за время опыта (10 ч) совершенно не корродировали, воздействии облучения, как видно из табл. 11, они подвергались довольно сильной корозии, за исключением титана и циркония, коррозия которых, особенно титана, незначительна 136].
По-видимому, значительно более высокая скорость коррозии циркония, чем титана, объясняется наличием в коррозионной
среде свободного хлора, так как цирконий в противоположность титану устойчив в сухом хлоре и неустойчив во влажном (подробнее см. в п. 9 главы I).
Из данных табл. 12 видно, что титан не корродирует в щелочных средах. Только в щелочи высокой концентрации (40% NaOH) при повышенной температуре наблюдается его некоторая коррозия, которая остается в допустимых для практического использования пределах. 4. в азотной кислоте
В азотной кислоте всех концентраций (за исключением красной дымящей кислоты) при высоких температурах, включая температуру кипения, титан не растворяется.
В табл. 13 представлены данные коррозионных испытании титана и нержавеющей стали Х18Н9Т в азотной кислоте при температуре кипения. Видно, что стойкость титана и нержавеющей стали при концентрации кислоты до 50% примерно одинакова. В более чем 50%-ных концентрированных растворах коррозионная стойкость нержавеющей стали резко снижается, а титан незначительно корродирует. Титан сохраняет высокую стойкость в азотной кислоте даже при совместном воздействии высоких температур и давления. Так, по данным работы [40], титан корродировал со скоростью всего 0,01 мм/год в 65%-ной HN03 при испытаниях в автоклавах при температуре до 204° С. В этих условиях литейная нержавеющая сталь типа 18% Сr—8% Ni (1,5% Si) имела скорость коррозии около 12,7 мм год.
В очень концентрированных растворах кислоты, насыщенных окислами азота (красная дымящая кислота), скорость коррозии титана значительно возрастает по сравнению с растворами кислоты, не содержащими окислов азота. В табл. 14 приведены результаты коррозионных испытаний титана и некоторых его сплавов в дымящей азотной кислоте, содержащей различные количества воды и NO2. Видно, что скорость коррозии титана и его сплавов возрастает по мере повышения содержания N02 в кислоте и снижается по мере повышения содержания воды. С увеличением температуры скорость коррозии титана в дымящей азотной кислоте возрастает. Так, в кислоте, содержащей 2,5% воды и 12—14% N02, скорость коррозии технически чистого титана при 20° С составляла 1,2 а при 71° С была равна 250 мк/год.
Отмечено, что в двухфазном сплаве (α + β) Ti — 8% Мn преимущественному растворению подвергается β-фаза, обогащенная марганцем, что было установлено по более высокому (в два раза) содержанию марганца в растворе, чем в сплаве. В процессе коррозии в дымящей азотной кислоте на поверхности титана и его сплавов образуется темный налет, который дает сильный взрыв при ударе под раствор кислоты, царапании или при воздействии электрической искры на прокорродировавшие образцы, смоченные кислотой. По данным химического и рентгеноструктурногс анализов, этот налет содержит 97,5% Ti (по-видимому, нерастворившиеся кристаллы титана, образовавшиеся в результате межкристаллитной коррозии), остальные 2,5% составляют, вероятно, нитриды и окислы титана. В кислоте при коррозии титана образуется соль TiO(N03)2 [41].
Возможность развития взрывной реакции между титаном и азотной кислотой, как и величина скорости коррозии, зависит от содержания в кислоте N0 и воды (фиг. 7). Взрывная реакция продолжается в течение 0,01—0,1 сек и протекает так бурно, что в некоторых случаях были отмечены серьезные ранения окружающего персонала [42].
5. В СЕРНОЙ КИСЛОТЕ
В серной кислоте (за исключением ее разбавленных растворов) титан обладает низкой стойкостью. Видно, что титан сохраняет устойчивость только до 5%-ной концентрации серной кислоты, после чего начинается коррозия, которая с увеличением концентрации серной кислоты возрастает. На кривой зависимости скорости коррозии от концентрации кислоты имеются два максимума, соответствующие концентрациям 40 и 78%, между которыми находится минимум скорости коррозии, соответствующий области концентрации 50—65%. В серной кислоте концентрацией выше 78% скорость коррозии титана значительно снижается.
В олеуме с повышением содержания свободной SO3 вплоть до 30% (правая часть фигуры) скорость коррозии титана продолжает снижаться, а после повышения концентрации SO3 до 65% она почти не изменяется, оставаясь довольно низкой (0,1 г/м2*ч). Полной устойчивости титана в олеуме при исследованных избыточных концентрациях S03, однако, не наблюдается. С увеличением температуры скорость коррозии титана сильно возрастает (фиг. 9), особенно в области первого максимума, но характер зависимости скорости коррозии от концентрации кислоты в общем сохраняется, за исключением того, что при температуре 100° С исчезает второй максимум [38]
На фиг. 10 показано изменение во времени коррозионных потерь титана (по количеству выделившегося водорода) в серной кислоте различных концентраций. Как видно, в серной кислоте концентраций 40—78% коррозионное растворение титана в начальный период испытания протекает с некоторым торможением во времени, после чего устанавливается линейная зависимость коррозионных потерь от времени. В 58%-ном растворе серной кислоты растворение титана в начальный период протекает более интенсивно, чем в 40%-ной H2SO4, но после 3—4 ч сильно затормаживается, а через 8—10 ч почти совершенно прекращается.
Сложную зависимость скорости коррозии титана от концентрации серной .кислоты мы объясним ниже, в п. 6 главы IV.
6. В СОЛЯНОЙ И ФОСФОРНОЙ КИСЛОТАХ
В соляной кислоте при комнатной температуре титан сохраняет устойчивость только до 5%-ной концентрации кислоты. При повышении ее концентрации до 10% титан начинает корродировать, причем с дальнейшим ростом концентрации соляной кислоты скорость коррозии титана непрерывно возрастает. На фиг. 11 представлена зависимость скорости коррозии титана от концентрации соляной кислоты в неперемешиваемом растворе при свободном доступе воздуха и температуре 25° С.
Исследование кинетики растворения титана в соляной кислоте, проведенное в работе Осука [50], показало, что оно протекает с торможением во времени (фиг. 12) вследствие образования защитного слоя в процессе коррозии.
С повышением температуры соляной кислоты скорость коррозии титана сильно возрастает (табл. 15). Из этой таблицы видно, что титан сохраняет устойчивость до более высокой концентрации соляной кислоты, чем кислотостойкая хромоникельмолибденовая сталь.
В аэрированной фосфорной кислоте до 30%-ной концентрации при температуре 33° С титан устойчив (фиг. 13). При повышении температуры граница устойчивости титана значительно смещается в сторону меньших концентраций: при 100° С устойчивость сохраняется в кислоте концентрации менее 3% [34].
7. В ПЛАВИКОВОЙ КИСЛОТЕ И В КИСЛЫХ СРЕДАХ, СОДЕРЖАЩИХ ИОНЫ ФТОРА
Фтористоводородная кислота является по отношению к титану наиболее агрессивной средой. Скорость растворения титана в плавиковой кислоте различных «концентраций возрастает со временем, а после достижения максимального значения уменьшается. Величина максимальной скорости коррозии титана возрастает по мере повышения концентрации кислоты (фиг. 14). Сопоставлением количества растворившегося металла и количества выделившегося водорода было установлено, что титан растворяется в виде трехвалентных ионов. В прοцессе коррозии, особенно в 0,5 н. HF, было отмечено образование пленки синевато-серого цвета, которая, вероятно, вызывала указанное выше торможение скорости коррозии после достижения максимального значения [51]. Впоследствии в работе Огава и Ватанабе [52] было установлено, что пленка состоит из гидрида титана (подробнее см. в главе III).
Титан подвергается сильному коррозионному растворению не только в HF, но и в кислых средах, содержащих ионы фтора. Страуманисом и Гиллом [53] было изучено влияние добавок NH4F к серной и соляной кислотам на коррозионное и электрохимическое поведение титана (фиг. 15). Скорость растворения титана сильно возрастала по мере повышения концентрации NFLF в НС1 или H2S04- Это возрастание скорости коррозии объясняется, по мнению авторов [53], тем, что при введении NH4F в НС1 или H2S04 образуется свободная HF, которая растворяет защитную окисную пленку и тем самым позволяет серной или соляной кислотам воздействовать на оголенную поверхность титана.
Однако скорость коррозии титана при повышении концентрации NH4F не возрастает беспредельно. При доведении концентрации \H4F до 4—5М (14—17%)в 2н. H2S04 скорость коррозионного растворения титана настолько резко падает, что можно было бы говорить о пассивации титана в этих условиях. Фишер [54] считает, что причиной резкого снижения скорости коррозионного растворения титана является образование на его поверхности гидрида титана. Однако это уменьшение скорости коррозии сопровождается смещением потенциала металла в отрицательную сторону и возрастанием перенапряжения водорода по мере добавления в кислоту NH4F. Образование же гидрида титана вызывает не повышение перенапряжения водорода, а наоборот, снижение (см. главу IV). Таким образом, наряду с гидридом на поверхности, вероятно, образуются какие-то другие соединения, возможно, фтористые соли титана, вызывающие повышение перенапряжения водорода. В табл. 16 представлены данные о коррозионной стойкости титана и кислотостойкой хромоникельмолибденомедистой нержавеющей стали в органических кислотах при различных температурах и различных условиях аэрации. В муравьиной кислоте всех концентраций при температуре до 100° С в условиях воздушной аэрации титан полностью устойчив. При температуре кипения в кислоте концентраций 25% и выше без аэрации титан подвергается сильной коррозии. Так же неустойчив/титан в муравьиной кислоте концентраций 25—50% (температура 60 и 100° С) и в атмосфере азота. Нержавеющая сталь менее стойка, чем титан в муравьиной кислоте, и в отличие от него стойкость ее выше в атмосфере азота, чем в аэрированных растворах. Титан неустойчив в кипящих 100%-ной трихлоруксусной кислоте и в 50%-ной лимонной кислоте. Нержавеющая сталь в этих средах также неустойчива. В щавелевой кислоте при повышенных температурах титан имеет низкую стойкость даже в разбавленных растворах, нержавеющая сталь в этой кислоте во много раз более стойка, чем титан. В растворах молочной, дубильной и винной кислот титан полностью устойчив. В солянокислом анилине титан имел высокую стойкость, нержавеющая сталь в этой среде подвергалась сильной коррозии с образованием глубоких язв. Можно сделать вывод, что титан имеет преимущества по стойкости перед нержавеющей сталью в муравьиной, хлоруксусной, молочной кислотах, а также в уксусном ангидриде и солянокислом анилине. Гегнером и Вильсоном [55] непосредственно в производственных условиях было проведено исследование коррозионной стойкости титана и некоторых других металлов в химических средах, часто встречающихся в технологических процессах заводов хлорнощелочной группы. Химический состав исследованных сплавов приведен в табл. 17; титан, цирконий, тантал и алюминий были технической чистоты. Испытания проводились непосредственно в химических апаратах, сосудах, трубах и на другом оборудовании.
Козлов В.А., Месник М.О. Основы коррозии и защиты металлов
- формат pdf
- размер 1.49 МБ
- добавлен 09 июня 2011 г.
Иван. гос. хим. – технол. ун-т. – Иваново, 2011. – 177с. В учебном пособии раскрывается сущность химической и электрохимической коррозии, описываются влияние различных факторов на скорость коррозии. Рассматривается коррозия металлов в атмосфере и грунте. Подробно описываются способы защиты металлов от коррозии: электрохимическая защита, ингибиторы коррозии, защитные покрытия (металлические, неметаллические, неорганические и органические), комплек.
Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов
- формат pdf
- размер 24.46 МБ
- добавлен 31 октября 2010 г.
Учебное пособие. М.: ООО ТИД "Альянс", 2006. - 472 стр. Термодинамика химической коррозии металлов. Пленки на металлах. Кинетика химической коррозии металлов. Окисление сплавов. Теории жаростойкого легирования. Влияние внешних и внутренних факторов на химическую коррозию металлов. Химическая коррозия металлов в жидких средах. Двойной электрический слой и электродные потенциалы. Механизм электрохимической коррозии металлов. Поляризация электродны.
Федосова Н.Л., Румянцева К.Е., Балмасов А.В. Антикоррозионная защита металлов [тхт]
- формат txt
- размер 116.66 КБ
- добавлен 18 января 2010 г.
Иваново. 2009. Методическое пособие. ИГХТУ 2009г. 187 с. Коррозия металлов и сплавов. Классификация коррозионных процессов. Электрохимическая коррозия металлов. Термодинамика электрохимической коррозии. Условия возникновения коррозионного процесса. Кинетика электрохимической коррозии. Пассивное состояние металлов. Химическая коррозия металлов. Основные виды коррозии и коррозионных разрушений. Защита металлов от коррозии. Общие сведения о покрытия.
М., изд-во Наука, 1965 г. 208с.
Явление пассивности металлов: определение пассивности, механизм и теория пассивного состояния металлов, электрохимические методы исследования явления пассивности металлов, исследование природы и структуры пассивирующих слоев, кинетика анодных процессов.
Анализ работы пассивирующихся коррозионных систем: активное состояние, пассивно-активное состояние, самопроизвольное устойчивое пассивное состояние, состояние питтингообразования, транспассивное состояние и состояние вторичной пассивности, построение кривых скорость коррозии - потенциал.
Основные принципы повышения коррозионной устойчивости сплавов путем увеличения их пассивируемости: пути снижения коррозии пассивирующихся систем увеличением торможения анодного процесса, снижение коррозии пассивирующихся систем путем повышения эффективности катодного процесса.
Анодная электрохимическая защита: анодная защита нержавеющей стали, анодная защита углеродистых сталей, анодная защита титана, практическое применение анодной защиты, перспективы развития метода анодной защиты.
Пассивация металлов при контактировании с катодами: применение катодных протекторов, катодные покрытия, введение в коррозионную среду катионов электроположительных металлов.
Пассивация металлов введением в коррозионную среду окислителей: механизм защитного действия окислительных ингибиторов, влияние природы окислительного ингибитора, влияние природы металла и агрессивности среды.
Пинчук C.И. и др. (сост.) Методические указания к лабораторному практикуму - Коррозия и защита металлов
- формат doc
- размер 107.22 КБ
- добавлен 26 июля 2011 г.
Днепропетровск НМетАУ 2005. 34с. Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей. Сост.: C. И. Пинчук, А. П. Стовпченко, И. Г. Рослик, О. О. Внуков. Приведены положения теории химической и электрохимической коррозии металлов и методические указания по определению скорости газовой коррозии и жаростойкости сталей, исследованию особенностей коррозии металлов в.
Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии
- формат djvu
- размер 3.31 МБ
- добавлен 20 декабря 2008 г.
М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 336 с. Изложены теоретические основы газовой и электрохимической коррозии, рассмотрены виды коррозии, коррозионная характеристика металлов, сплавов и неметаллических материалов. Приведены методы защиты машин и аппаратов от коррозии. Для студентов высших учебных заведений химико-технологических и машиностроительных специальностей.
Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов
- формат pdf
- размер 24.46 МБ
- добавлен 31 октября 2010 г.
Учебное пособие. М.: ООО ТИД "Альянс", 2006. - 472 стр. Термодинамика химической коррозии металлов. Пленки на металлах. Кинетика химической коррозии металлов. Окисление сплавов. Теории жаростойкого легирования. Влияние внешних и внутренних факторов на химическую коррозию металлов. Химическая коррозия металлов в жидких средах. Двойной электрический слой и электродные потенциалы. Механизм электрохимической коррозии металлов. Поляризация электродны.
Манжос Л.С. Конспект лекций по курсу Коррозия и защита от нее Для студентов специальности 7.090220 всех форм обучения. Часть 2
- формат pdf
- размер 679.53 КБ
- добавлен 28 июля 2011 г.
Сумы: изд-во СумГУ, 2003. - 83 с. Рассмотрены: Электрохимический механизм коррозии металлов Термодинамика электрохимической коррозии Необратимые потенциалы металлов Кинетика анодной реакции Коррозия металлов с водородной деполяризацией Коррозия металлов с кислородной деполяризацией Коррозионные диаграммы Пассивность металлов и ее практическое значение Влияние различных факторов на скорость коррозии Разновидности коррозии. Библ.: 6 наим.
Пинчук C.И. и др. (сост.) Методические указания к лабораторному практикуму - Коррозия и защита металлов
- формат doc
- размер 107.22 КБ
- добавлен 26 июля 2011 г.
Днепропетровск НМетАУ 2005. 34с. Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей. Сост.: C. И. Пинчук, А. П. Стовпченко, И. Г. Рослик, О. О. Внуков. Приведены положения теории химической и электрохимической коррозии металлов и методические указания по определению скорости газовой коррозии и жаростойкости сталей, исследованию особенностей коррозии металлов в.
Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Пассивность и защита металлов от коррозии
- формат jpg
- размер 66.57 МБ
- добавлен 31 марта 2011 г.
М., изд-во Наука, 1965 г. 208с. Явление пассивности металлов: определение пассивности, механизм и теория пассивного состояния металлов, электрохимические методы исследования явления пассивности металлов, исследование природы и структуры пассивирующих слоев, кинетика анодных процессов. Анализ работы пассивирующихся коррозионных систем: активное состояние, пассивно-активное состояние, самопроизвольное устойчивое пассивное состояние, состояние питти.
Мальцева Г.Н. . Коррозия и защита оборудования от коррозии
- формат pdf
- размер 1.69 МБ
- добавлен 09 июня 2010 г.
Под редакцией д. т. н., профессора С. Н. Виноградова. Учеб. пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - с. : 211 Изложены теоретические основы химической и электрохимической коррозии. Рассмотрена коррозия металлов в атмосферных условиях, в почве и под водой, а также показано влияние внутренних, внешних, механических факторов и конструктивных особенностей химических машин и аппаратов на скорость электрохимической коррозии. Дана характерис.
Кочергин В.П. Защита металлов от коррозии в ионных расплавах и растворах электролитов
- формат djvu
- размер 4.1 МБ
- добавлен 07 января 2011 г.
Учеб. пособие. — Екатеринбург. Изд-е Урал. ун-та, 1991. - 304 с. Обобщены теоретические сведения о термодинамической и эпектрохимической характеристиках процессов коррозийного разрушения металлов. Описаны современные представления о природе коррозии, электрохимической и концентрационной поляриации, пассивации, ингибировании, кислородной и водородной деполяризации. Оценены механизм и кинетика высокотемпературной коррозии металлов, сплавов и сталей.
Кочергин В.П. Защита металлов от коррозии в ионных расплавах и растворах электролитов
- формат djvu
- размер 4.1 МБ
- добавлен 07 января 2011 г.
Учеб. пособие. — Екатеринбург. Изд-е Урал. ун-та, 1991. - 304 с. Обобщены теоретические сведения о термодинамической и эпектрохимической характеристиках процессов коррозийного разрушения металлов. Описаны современные представления о природе коррозии, электрохимической и концентрационной поляриации, пассивации, ингибировании, кислородной и водородной деполяризации. Оценены механизм и кинетика высокотемпературной коррозии металлов, сплавов и сталей.
Читайте также: