Растворах электролитов

вустенитныы сталям типа 18-10 (18-в), наряду с I2XJBHICT, относятся 08X3BHIOT.I2XI8H9, 1ШШ1, IOUr/HI3M2T, КШНШ2Т в др. В отличие от хромистых,хромоникелевые вустенитные стали лучше свариваются, обладает высокой пластичностью,~вослв~соответствующе'< термообработки стойки к МКК в ойвей коррозии в неокислитедьных и одабоокиолительных средах, в растворах < 65 % HNO» ври комнатной температуре (при кипении коррозионная стойкость, падает за счёт перепаосивации). В слабых кислотах (борной, лимонной, молочной и др.) они обладают высокой коррозионной отслкоотыо, корродирую* в соляной, разбавленной верной, уксуожЛ кислотах при кипении, а также в кипящих растворах щавелевой и муравьиной кислот - $Г], в~ растворах щонов активаторов (С1,К,У^ склонны к питтинговой коррозии.

Металлические каркасы изготовляют из прутка или из алюминиевой трубы, сплава АМг токарной обработкой. Наиболее ответственной операцией изготовления металлических каркасов является получение на поверхности каркаса электроизоляционного слоя глубоким анодированием в растворах щавелевой кислоты.

Диапазон рабочих температур наклеиваемых покрытий, в котором сохраняется постоянство тензочувствжтельности пленки, существенно больше, чем у канифольных покрытий, и определяется, как было установлено в проведенном исследовании, в основном составом электролита при оксидирования алюминиевой фольги. Наклеиваемые хрупкие покрытия, полученные при использовании фольги, оксидированной в сернокислом электролите, применимы для исследования при температурах испытания до 100° С. При более высоких температурах происходит саморас-трескжвание этой оксидной пленки, связанное с дегидратацией и усадкой поверхностных менее плотных слоев пленки по отношению к ее глубоким и более плотным слоям. Покрытия, полученные оксидированием в водных растворах щавелевой и хромовой кислот, пригодны для измерений при температурах до 200° С благодаря их большей плотности, меньшей пористости и склонности к дегидратации. Оксидные покрытия пригодны для исследования напряжений при температурах до —50° С. При более низких температурах испытания рассматриваемых покрытий не проводились. Поскольку окись алюминия, из которой состоят рассматриваемые оксидные тензочувствительные пленки, является теплостойким материалом (температура плавления до 2000° С), дальнейшие исследования могут привести к получению наклеиваемых оксидных покрытий с более широким диапазоном рабочих температур.

Цветное анодирование титановых сплавов заключается в создании на поверхности тонкой окисной пленки, имеющей интерференционную окраску. Цвет пленки зависит от ее толщины и при постоянной плотности тока определяется напряжением, приложенным к клеммам электролитической ячейки. Так были получены анодные пленки в растворах щавелевой и фосфорной кислот.

Анодные пленки, работающие на износ и трение, могут быть получены в растворах щавелевой и фосфорной кислот и смеси различных кислот. Эти пленки могут иметь толщины от 2 до 45 мкм.

В работе приведены результаты коррозионно-электрохимичес-ких исследований сталей I2XI8HI0T и ЮХГ7НШ2Т в 0,5 М растворе щавелевой кислоты при температурах 20 и 95°С. Получены анодные и катодные поляризационные кривые сталей в растворах щавелевой и серной кислот в условиях естественной аэрации среды и при продувке раствора гелием. Проведены электрохимическая оценка сравнительной склонности этих сталей к локальным видам коррозии (межкристаллитной и питтингу) в щавелевокислых средах. Гравиметрическим методом определены скорости коррозии сталей при различной продолжительности выдержки образцов в коррозионной среде.

Не упомянутые в этой главе, но описанные ниже органические кислоты представляют собой нелетучие кристаллические вещества, водные растворы которых вызывают в жидкой фазе значительную коррозию черных металлов уже при обычной температуре. Аустенитные хромоникелевые и особенно хромонике-лемолибденовые стали отличаются высокой коррозионной Стойкостью в растворах чистых кислот, но не всегда обеспечивают надежную работу в горячих производственных смесях. Данные по коррозионной стойкости металлов в растворах щавелевой, лимонной и винной кислот приведены в соответствующих разделах.' ¦ ' •

Концентрированная серная кислота пассивирует железо и поэтому при обычной температуре может храниться в незащищенных стальных резервуарах. Та же кислота при низких и средних концентрациях вызывает сильную коррозию черных металлов (рис. 15). Коррозионная стойкость металлов в водных растворах щавелевой кислоты представлена в табл. 20.

Коррозионная стойкость металлов и сплавов в растворах щавелевой кислоты

* Цинк в растворах щавелевой кислоты нестоек.

Из данных табл. 11 (стр. 24), в которой показана стойкость различных неметаллических материалов в растворах щавелевой кислоты, видно, что для защиты от коррозии в щевелевой кислоте, помимо полиизобутилена и плиток, могут быть подобраны и другие материалы.

Кристаллизация происходит при естественном охлаждении, однако для ускорения ее над поверхностью растворов создают принудительную циркуляцию воздуха. Когда кристаллизация заканчивается, маточник сливается в освинцованный сборник. Свинцовое покрытие, малостойкое в растворах щавелевой кислоты, с успехом может быть заменено листовым полиизобутиленом.

Соответствующие расчеты показывают, что в атмосфере воздуха и водных растворах электролитов большинство металлов термодинамически неустойчиво. Так, если Ag, Cu, Pb и Hg не подвержены коррозии с водородной деполяризацией (см. табл. 38), то в присутствии кислорода воздуха все они термодинамически неустойчивы, так как возможна их коррозия вследствие кислородной деполяризации (см. табл. 35).

муса и от 9 до 11 ккал/моль для остальных грунтов) значительно превосходят значения энергии активации вязкости воды (от 3 до 6 ккал/моль) и подвижности водородных ионов (от 1 до 3 ккал/г-ион), что указывает на существенное различие процессов диффузии в жидкой фазе грунтов и почв и в растворах электролитов. Возможны и отступления от экспоненциальной зависимости скорости грунтовой и почвенной коррозии металлов от температуры, связанные с более быстрым высыханием или с меньшей аэрацией грунта или почвы при повышении температуры.

Повышение содержания хрома в стали снижает скорость коррозии в расплаве NaCl (табл. 65), особенно резко при увеличении количества хрома до 17%, но наблюдаемый при этом эффект значительно меньше, чем в водных растворах электролитов.

2. К электрохимической коррозии, являющейся гетерогенной электрохимической реакцией, относятся коррозионные процессы, протекающие в водных растворах электролитов, влажных газах, расплавленных солях и щелочах. При электрохимической коррозии процесс растворения металла сопровождается 'появлением электрического тока, т. е. упорядоченным передвижением электронов и ионов от одного участка металла к другому. При этом электрический ток возникает вследствие протекания процесса коррозии металла, а не за счет его подвода от внешнего источника.

Скорость коррозии металлов в растворах электролитов в значительной степени зависит от характера раствора и протекает по-разному в кислых, щелочных и нейтральных растворах. Характер раствора можно определить тю активности в нем водородных ионов. Вода только в незначительной степени диссоциирована на ионы водорода Н+ и ионы гидроксила ОН~. Произведение активностей ионов водорода и ионов гидроксила для воды и водных растворов есть величина постоянная, равная примерно 10~14 при 25° С. Активность ионов Н+ в растворе можно охарактеризовать водородным показателем рН, представляющим собой логарифм активности ионов Н+, взятый с обратным знаком:

В частности, все процессы коррозии технических конструкционных металлов, как в нейтральных растворах электролитов, так и в атмосферных условиях, а также многие процессы растворения металлов в слабокислых растворах в присутствии кислорода идут главным образом за счет катодного процесса ионизации кислорода.

Катодная реакция с выделением водорода относится к наиболее частым случаям коррозии большинства металлов и сплавов под действием кислот, а также некоторых металлов с весьма отрицательными потенциалами (например, магния и его сплавов) в нейтральных растворах электролитов.

Прежде чем достигнуть поверхности металла, кислород воздуха должен пройти через границу «воздух — жидкость», а затем толщу раствора и слой раствора, примыкающий непосредственно к поверхности металла, так называемый диффузионный слой (рис. !7). Толщина этого слоя в перемешиваемых растворах электролитов составляет 0,02—0,1 мм, а в неперемешиваемых доходит до 1 мм. От соотношения размеров катодных участков на

Электрохимический механизм процесса коррозионного растрескивания обусловлен возникновением на поверхности металлов в растворах электролитов неоднородностей. Эти неоднородности объясняются:

Почвы с низким сопротивлением особенно благоприятны для процессов электролиза, а следовательно, для коррозии блуждающими токами, которые могут возникать не только в земле, но и в обычных растворах электролитов. Так, на химических заводах в цехах электролиза хлористого натрия при наличии утечки тока наблюдается коррозия труб и ванн, вызываемая указанными явлениями.

Характер коррозии металлов и сплавов в почвенных условиях отличен от коррозии в растворах электролитов и в атмосферных условиях, поскольку процессы подземной коррозии металлов в большинстве случаев протекают при недостаточной аэрации, а разрушения носят местный характер. Язвенный характер коррозии, в частности подземных магистральных газопроводов.