WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Корозійна стійкість металічних конструкційних матеріаліву нітратних розчинах - Курсова робота

Корозійна стійкість металічних конструкційних матеріаліву нітратних розчинах - Курсова робота

збільшенні швидкості руху швидкість корозії збільшується до певної межі, що пояснюється збільшенням підводу кисню до поверхні металу. Подальше збільшення швидкості руху приводить до зменшення швидкості корозії, внаслідок утворення захисної плівки. При дуже великих швидкостях руху зновуспостерігається збільшення швидкості корозії металу, що пояснюється руйнуванням захисної плівки металу.
В агресивних середовищах зі значними концентраціями активних аніонів пасивація не наступає і тому зниження швидкості корозії металів із збільшенням швидкості руху електроліту не спостерігається.
На корозію металу в кислих середовищах, що протікає з водневою деполяризацією, швидкість руху електроліту менше впливає, ніж в нейтральних середовищах [17].
Великий вплив на корозійний процес має наявність в розчині тих чи інших іонів, що сприяють активуванню чи пасивуванню металічних матеріалів. Так, процес активування поверхні хлорид-іонами носить адсорбційний характер. Адсорбовані іони хлору витісняють з поверхні металу кисень[16], що порушує його пасивний стан. Тому активування легше всього пройде там, де кисень менш сильно зв'язаний з поверхнею металу. Активування чи пасивування сплаву повинно залежати від того, які іони адсорбуються поверхнею. При достатній концентрації пасивуючих іонів, котрі легше адсорбуються, ніж іони хлору, останні можуть бути витіснені з поверхні металу, або їх концентрація настільки знижена, що активування металу не пройде. Встановлено, що нітрат-іони (NO3?) сприяють пасивації металів в розчинах хлоридів і призводять до зростання швидкості корозії[4,10,19].
Структура і властивості вуглеводневих сталей визначається вмістом в них вуглецю. Швидкість корозійного руйнування залежить від характеру утворених продуктів корозії, розчинних чи нерозчинних в даному середовищі, тобто типом утвореної оксидної плівки[19].
Так, при більш низьких температурах утворюється оксидна плівка Fe3O4, а при високих - Fe2O3, що прискорює корозійний процес.
Корозія маловуглецевих сталей в розчинах нітратів проходить як в присутності пасивної плівки Fe3O4, так і плівки Fe2O3. Захисна плівка Fe3O4 зменшує здатність до корозії за рахунок блокування тріщин в металі. Утворення плівки Fe2O3 сприяє розтріскуванню сталі.
Зародження тріщин в металі пов'язане з утворенням твердого розчину вуглецю, який і приводить до збільшення швидкості міжкристалітної корозії. Тобто, вуглець, з однієї сторони чинить тормозну дію на корозію, сприяє осадженню магнетита (Fe3O4) на кородуючій поверхні заліза, і з другої сторони - сильно знижує захисні властивості пасивної плівки Fe2O3, і пришвидшує корозію заліза в пасивному стані.
Утворення окисної плівки в нітратному розчині проходить в широкому інтервалі потенціалів згідно реакції:
10Fe + 6NO3- + 3H2O ? 5Fe2O3 + 6OH -+ 3N2.
Підвищення вмісту вуглецю в промислових сталях збільшує їх корозійну стійкість в розчинах нітратів. Розвиток міжкристалітної корозії в концентрованих розчинах нітратів кальцію (Ca2+) і амонію (NH4+) пояснюється тим, що границі зерен вуглеводневої сталі залишаються активними в результаті адсорбції на них іонів NO3- [43]. З пониженням вмісту вуглецю в сталі, здатність її до міжкристалітної корозії збільшується. Чисті залізо і сталь, стабілізовані вуглецем і азотом, стійкі до міжкристалітного руйнування, так як чутливість до розтріскування залежить від розприділення і стану вуглецю.
Підвищення стійкості заліза і маловуглецевих сталей в розчинах нітратів проти розтріскування частково обумовлене збільшенням пластичності металу, виділення і росту карбідів. Так, легування низьковуглецевих сталей карбідоутворюючими елементами (хромом, молібденом, алюмінієм і титаном) підвищує їх корозійну стійкість проти розтріскування, тоді як легування марганцем понижує цю стійкість.
Механізм транспасивного розчинення маловуглецевих сталей в розчинах нітратів зводиться до наступного: на початковій стадії цього розчинення поверхня сталі покривається щільною електропровідною плівкою Fe3O4, далі проходить поступове розчинення плівки в результаті міжкристалітної корозії, визваної адсорбуванням аніонів NO3, після розчинення плівки починається розчинення сталі з великою швидкістю.
Корозійна стійкість сталі в розчинах у великій мірі залежить від складу сплаву. Так, чим більший вміст Ni в сталі, тим важче вона піддається піттінговій корозії[12,13]. При дослідженні корозійних властивостей нікелю в розчинах нітратів показано, що у випадку чистого нікелю, нітрати діють як стимулятори піттінгової корозії тільки в присутності хлор-іонів. Здатність до піттінгової корозії сплавів Ni-Co зростає зі збільшенням вмісту кобальту (Со) в сплаві, навіть в розчинах чистих нітратів.
Більший вплив на корозійні властивості сталей має введення в них хрому. Так як хром відноситься до самопасивуючих металів, то при механічному пошкодженні пасивної плівки проходить її самовільне відновлення. На поверхні сталі утворюється захисний шар, нерозчинний в агресивних середовищах азотної кислоти. Якщо окисленість середовища збільшується, то пасивність хромистих сталей зростає до певної межі. При збільшенні концентрації азотної кислоти більше 80% корозія цих сталей посилюється. Хімічна стійкість хромистих сталей особливо покращується при введенні в них більше 10-12% хрому. Чим більше вуглецю в сталі, тим більше хрому затрачається на утворення карбідів[3].
Вивчення корозійної стійкості конструкційних металічних матеріалів (ВТ1-0, Х18Н10Т, Х25Т, Х17Н13М2Т, ОХ21Н6М2Т) в розчинах нітрату амонію (рН=8,3) показало, що сталь Х17Н13М2Т забруднює розчин домішками титану і заліза, а титан частково, в невеликих кількостях, переходить в розчин[14]. Сталі Х18Н10Т, Х25Т і ОХ21Н6М2Т практично не забруднюють розчин нітрату.
Відносно корозійної стійкості сталей Х13 і 1Х18Н10Т в розчинах нітратів (легованих молібденом і хромом), то найбільш широку область піттінгоутворення має сталь Х13 і найбільш вузьку - Х18Н10Т, так як збільшення вмісту хрому сприяє зменшенню потенціалу піттінгоутворення, а сталі, леговані молібденом, підвищують потенціал піттінгоутворення.
Сталі типу 1Х13, 2Х13 і 3Х13 піддаються корозійному розтріскуванню в середовищі нітрату калію при підвищених температурах[7]. При введенні в розчин іонів хлору ці сталі сильно порушуються, даючи різко виражений локальний вид корозії[3,21]. Депасивація хромистих сталей проявляється при наявності в середовищі аніонів-активаторів, які порушують цілісність пасивної плівки і сталь піддається корозії, причому вона носить точковий характер[1,5].
Хромонікелеві сталі типу Х18Н9 і Х18Н10 стійкі в азотній кислоті при концентрації не вище 80% і температурі до 700С[11]. Так як

 
 

Цікаве

Загрузка...