1. Уменьшение площади катодной фазы. Перевод катодных включений термической обработкой Ме в твердом растворе. Закалка углеродистых сталей. CuAl2
2. Повышение перенапряжения катодного процесса. Примеры: легирование кадмием или амальгамироване технического Zn.
Больше возможности создания коррозионно – устойчивых сплавов дает третий путь – понижение анодной активности. Это достигается:
1. Введение компонентов повышающих термодинамическую устойчивость анодной фазы (легирование никеля медью);
2. Введение легкопассивирующихся компонентов (легирование стали и Никеля – хромом);
Какой метод из разобранных нами лучше и надежнее, нельзя сказать без учета конкретных обстоятельств. При кислотной коррозии в восстановительных сферах с выделением водорода понижение катодной активности сплава или повышения термодинамической устойчивости анодной фазы. В условиях возможности установления пассивного состояния полезны методы понижения анодной активности и совершенно неэффективны методы снижения катодной активности.
Хром наиболее склонен к карбидообразованию по сравнению с железом и Никелем, поэтому при благоприятных условиях образования карбидов в первую очередь будет образовываться карбид Cr (Cr7C3) 1%С – 10 – 12%Cr. Образование карбидов Cr преимущественно будет происходить по границам зерен, так как имеются центры кристаллизации в виде всевозможных загрязнений. Так как скорость диффузии «С» гораздо больше скорости диффузии атомов Cr, то происходит понижение концентрации хрома в твердом растворе в непосредственной близости от границ границы зерен.
Существуют и другие теории объясняющие причины возникновения межкристаллитной коррозии. Для борьбы с межкристаллитной коррозией используются следующие методы:
1. Термическая обработка изделий
Нагрев до 1050 – 1120 градусов и быстрое охлаждение в воде.
2. Применение Cr – Ni стали с пониженным содержанием углерода (не выше 0,02%);
3. Введение в сталь карбидообразующих элементов (Ti, Nb и др.).
Содержание Ti должно быть 5- 7 раз превышать содержания С. Nb в 8 – 10 раз.
Железокремирование стали
Fe – Si стали обладают высокой коррозионной стойкостью вследствие образования на их поверхности весьма защитной пленки (SiO2). Количество Si необходимое для сообщения сплаву высокой коррозионной стойкости составляет 14 % (25 ат.%) 2/8 Fe – Si стали устойчивы в растворах HNO3 и H2SO4 при любых концентрациях и температурах в H3PO4, в HCl при температуре ≤ 30ºC, в водных растворах большинство солей. Они недостаточно стойки в восстановительных средах (H2SO4, HCOOH) в HF и растворах щелочей, разрушающих защитную пленку из SiO4.
Основной недостаток этих сплавов – низкие механические свойства, высокая хрупкость и твердость. Изделия готовят только отливкой. Применяют для аппаратов работающих в HCl и H2SO4 переменной концентрации.
Коррозия цветных металлов и сплавов
В химическом машиностроении наряду с легированными сталями находят широкое применение в качестве конструктивных материалов различные цветные металлы и сплавы.
Медь и медные сплавы
Медь используется в хим. Машиностроении для изготовления разнообразной химической аппаратуры и особенно теплообменной аппаратуры. Это объясняется высокой теплопроводностью меди и ее сплавов при достаточно высокой коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред.
Медь растворяется в элементах с образованием:
Cu → Cu+ + e + 0,52В Cu → Cu2+ + 2e + 0,34В
Так как стандартный потенциал меди гораздо положительнее стандартного потенциала водородного электрода, коррозия меди с водородной поляризацией не происходит. В отсутствие окислителей Cu обладает высокой стойкостью в водных растворах и в обычных условиях не вытесняет водород их к – т. Медь достаточно устойчива в неокисляющих кислотах при отсутствии кислорода: в H2SO4 низких концентрациях. HCl низкие и средние концентрации. Так как растворы кислоты практически всегда содержат «О2», то Cu в кислотах подвержена коррозии.
Наиболее сильное воздействие на Cu оказывает HNO3 при всех концентрациях.
В растворах солей скорость коррозии Cu в значительной степени зависит от анода среды. В растворах хлористых солей Cu менее устойчив, чем в растворах сернокислых солей.
Cu достаточно стойка в растворах щелочей, при PH ≈12 коррозия практически прекращается.
В атмосферных условиях медь относительно стойкая вследствие образования нерастворимых продуктов CuCO3∙Cu(OH)2. Присутствие в атмосфере сернистого газа и других агрессивных газов значительно сильно усиливает коррозию меди.
Медь подвергается сильной коррозии при действии газовых сред – Cl2, Br2J, пары серы, H2S, особенно в водороде, когда в металле присутствует кислород.
Бронзы
Это сплавы Cu с Sn, Al, Mn и др. Наиболее широко известны оловянистые бронзы содержащие не свыше 20% Sn. Коррозионная стойкость оловянистых бронз несколько выше стойкости меди в ряде агрессивных сред. В H2SO4 небольших концентрациях и других слабокислых растворах в морской воде, в щелочных растворах (исключая аммиачную).
Оловянные бронзы быстро разрушаются в окисляющих средах.
Латуни
Cu с Zn (10 – 50% Zn). Иногда дополнительно легируются Al, Sn, Si, Ni и др. 1 – просто латуни. Вторые – спец латуни.
Для простейших латуний характерен вид коррозии, который называют обесцинкированием – преимущественно растворение цинка с обогащением сплава медью. Обесцинковние понижает предел прочности и пластичности материала и может привести к появлению трещин в напряженных деталях. Коррозионная стойкость латуней повышается введением As до 0,02%, 12 – 14% Ni (в растворах неокисляющих кислот 1 – 1,15 Su – повышенная стойкость в морской воде «адмиралтейская латунь».
Медные изделия соприкасающиеся с пищевыми продуктами подвергают лужению, так как соли меди ядовиты.
Алюминий и его сплавы
Al в т/д отношении весьма неустойчивый металл 
В. В нейтральных растворах возможна в
окисляющих средах.
Алюминиевые бронзы до 10% Al коррозионной стойкости в H2SO4, органических кислотах, разбив HCl, морской воде, атмосфере, кремнистые бронзы до 15% Si обладают высокой кислотостойкостью.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.