Электронная почта
Сделать заказ
Назад в меню
Фазлутдинов К.К.
12.07.2016 (обновленно 12.07.2016)
3969 просмотров

Химическая и коррозионная стойкость металлов

1. Химическая стойкость алюминия и его сплавов.

Стандартный электродный потенциал алюминия равен -1,66В, т.е. он является достаточно активным металлом. Однако, благодаря склонности к пассивированию, алюминий может быть стоек во многих средах.

В обычном состоянии поверхность алюминия покрыта слоем оксида толщиной от 5 до 100 нанометров. Пленка прочно сцеплена с металлом и покрывает его сплошным слоем. Пленка на алюминии образуется при рН=3-9. Коррозионная стойкость алюминия выше у максимально чистого алюминия (АВ1 и АВ2) с содержанием алюминия 99,9-99,85% соответственно, ниже - у технически чистого А00 и А0 с содержанием алюминия 99,7-99,6 соответственно. Дюралюминий (дюраль, 2-7% меди) имеет низкую коррозионную стойкость. Литейные сплавы силумины (0,8-13% кремния) хорошо держатся в окислительных средах. 

Алюминий стоек:

  • В атмосферных условиях;
  • В средах, содержащих H2S, SO2, NH3;
  • В воде при нагревании;
  • В растворах солей, обладающих окислительными свойствами - хромовокислых, азотнокислых;
  • В концентрированных растворах азотной и серной кислот (обладают окислительными свойствами);
  • В разбавленной серной кислоте при 20° С;
  • В олеуме до 200° С;
  • В фосфорной кислоте при комнатной температуре;
  • В уксусной кислоте с концентрацией 1-99%масс при температуре до 65° С;
  • В кипящей уксусной кислоте только при концентрациях 98-98,8%масс;
  • В формальдегиде;
  • В сухом хлористом водороде. 

Алюминий нестоек:

  • В нейтральных растворах солей, содержащих галогениды - фториды, хлориды, бромиды, йодиды;
  • В серной кислоте средней концентрации;
  • В кипящая уксусная кислота до 98%масс и выше 98,8%масс;
  • В капельножидкой и парообразной ртути (коррозия алюминия в уксусной кислоте начинается при присутствии ртути 0,000004% масс;
  • В щелочах (с водородной деполяризацией);
  • В плавиковой кислоте;
  • При контакте с медью, железом и их сплавами. 

2. Химическая стойкость меди и ее сплавов.

Меднение

Стандартный потенциал меди равен +0,52/0,337В для восстановления одновалентной и двухвалентной меди соответственно. Обычно при коррозии медь переходит в раствор именно в двухвалентной форме. Стандартный потенциал меди в растворе 3% хлорида натрия равен +0,05В, а в растворе 1Н соляной кислоты равен +0,15В. Поэтому медь при обычных условиях не вытесняет водород из растворов, т.е. не может корродировать с водородной деполяризацией. Способность к пассивированию у меди выражена слабо. Устойчивость к газовой коррозии меди повышается при легировании бериллием, магнием и алюминием.

Латунь — сплав меди и цинка. Введение в латунь алюминия, марганца, никеля повышает устойчивость сплава к атмосферной коррозии, кремния — к морской воде. 

Медь устойчива:

  • В солевых растворах;
  • В разбавленных неокислительных кислотах;
  • В формалине. 

Медь неустойчива:

  • В растворах, где она может образовывать комплексы (цианиды, аммиак);
  • В растворах окислителей — азотная кислота, перекись водорода;
  • В присутствии растворенного кислорода (особенно при продувке его через раствор);
  • В хромовой кислоте;
  • В муравьиной кислоте;
  • В сульфидах, полисульфидах, сернистом газе. 

3. Химическая стойкость никеля и его сплавов.

Никель 

Стандартный потенциал никеля равен -0,25В. Коррозия никеля в основном протекает с килородной деполяризацией. 

Никель устойчив:

  • В неокисляющих разбавленных кислотах (соляная до 15%, серная кислота до 70%);
  • В ряде органических кислот, спиртах;
  • В любых щелочах при любых температурах. 

Никель неустойчив:

  • В присутствии хлорида железа (III), хлорида меди (II), хлорида ртути (II), нитрата серебра, NaClO;
  • В окисляющих кислотах (например, азотная);
  • В концентрированных неокисляющих кислотах. 

4. Химическая стойкость олова и его сплава с висмутом.

Гальванический никель

Стандартный потенциал олова равен -0,136В. Чистое олово компактно при температуре выше +13о С (в форме белого олова). Ниже этой температуры, особенно при -48о С олово активно переходит в аллотропную модификацию "серое олово", имеющую порошкообразную структуру. Для исключения этого явления олово легируют, например небольшим количеством висмута (0,5-2%). Олово слабо пассивируется. 

Олово устойчиво:

  • В природных водах;
  • В растворах нейтральных солей;
  • В пищевых средах;
  • В разбавленных растворах серной и соляной кислот;
  • В органических кислотах. 

5. Химическая стойкость свинца.

Стандартный потенциал свинца равен -0,126В. Коррозионная устойчивость свинца во многом определяется устойчивостью продуктов его коррозии. 

Свинец устойчив:

  • В серной кислоте и сульфатах;
  • В фосфорной кислоте и фосфатах;
  • В соляной кислоте до 10%;
  • В жестких водах с сульфатом кальция;
  • В кремниевой кислоте;
  • В индустриальных атмосферах с сероводородом, сернистым газом и серной кислотой. 

Свинец неустойчив:

  • В азотной кислоте;
  • В уксусной кислоте;
  • В щелочах;
  • В серной кислоте выше 96% и олеуме;
  • В горячей серной кислоте до 80%;
  • В соляной кислоте свыше 10%;
  • В подземных водах с органическими кислотами;
  • В подземных водах насыщенных углекислотой. 

6. Химическая стойкость цинка.

Цинкование пружин 

Стандартный потенциал цинка равен -0,76В. Цинк может корродировать как с водородной, так и с кислородной деполяризацией. В чистом виде применяется редко, в основном в хроматированом или хромИтированом виде, а также в пассивированом виде с применением безхромовых пассиваторов. 

Цинк устойчив:

  • В пресной воде до 55°С;
  • В чистой и морской сухих атмосферах. 

Цинк неустойчив:

  • В кислых средах (при рН ниже 7);
  • В щелочных средах (при рН выше 12);
  • В индустриальных средах, содержащих SO2, SO3, HCl;
  • В морской воде и влажной морской атмосфере. 

7. Химическая стойкость кадмия.

Цинкование гальваника 

Стандартный потенциал кадмия равен -0,4В. Кадмий обладает низкой способностью к пассивации. По коррозионному поведения аналогичен цинку, однако с понижением рН скорость коррозии снижается. Кадмий более устойчив в кислых и нейтральных средах, чем цинк. В щелочных средах кадмий вполне устойчив. Самое главное - кадмий, в отличие от цинка, устойчив в морской воде и это определяет его главное применение. Присутствие SO2 и SO3 кадмий быстро корродирует. Как и цинк, кадмиевые покрытия применяются в хроматированом виде. 

8. Химическая стойкость титана.

Стандартный потенциал титана равен -1,63/-1,21В для двухвалентной и трехвалентной формы соответственно. Титан склонен к пассивации. 

Титан устойчив:

  • В окислительных средах (в т.ч. хроматы, перманганаты, перекись водорода, кислород, азотная кислота);
  • В присутствии хлорид-ионов;
  • В царской водке;
  • В хлориде железа (III) до 30% и до 100° С;
  • В хлориде меди (II) до 20% и до 100° С;
  • В хлориде ртути (II) всех концентраций до 100о С;
  • В хлориде алюминия до 25% и до 60° С;
  • В хлориде натрия всех концентраций до 100° С;
  • В растворе гипохлорита натрия до 100° С;
  • В хлорной воде;
  • В газообразном хлориде до 75° С;
  • В соляной кислоте не более 3% при 60° С;
  • В соляной кислоте не более 0,5% при 100° С;
  • В фосфорной кислоте до 30 не выше 35° С;
  • В фосфорной кислоте до 3% при 100° С;
  • В атмосфере влажного хлора (при наличии выше 0,005% влаги);
  • В щелочах до 20%;
  • Во многих органических средах. 

Титан неустойчив:

  • В соляной кислоте выше 3% при 60° С;
  • В соляной кислоте более 0,5% при 100° С;
  • Максимумы растворения титана в серной кислоте наблюдаются при 40% и 75%;
  • В атмосфере абсолютно сухого хлора;
  • В щелочах выше 20%. 

Конец статьи
Нажмите на звезду
Средняя оценка: 4,71
Всего оценок: 7
Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия". Любое копирование информации возможно только с разрешения владельца сайта. Размещение активной индексируемой ссылки на https://zctc.ru обязательно.