Селективное растворение

Широкое применение электрическая энергия нашла в птицеводстве, главным образом в инкубации. Применение электроэнергии в инкубации позволяет создать синхронно действующий автоматический процесс поддерживания необходимой температуры с колебанием ±0,ГС, влажности воздуха в пределах ±2% и вентиляции. В итоге благодаря более ровному тепловому режиму и автоматическим устройствам для поворота яиц через каждые два часа выход цыплят в электроинкубаторе составляет 80—85% вместо обычных 65—70%, что дает несомненные экономические преимущества сельскому хозяйству. Электроинкубация дополняется электрообогревом цыплят в брудерах зонтичного типа с поддержанием ровной температуры, что резко сокращает отход молодняка.

Примечательно подчеркнута роль гидроузлов в борьбе •с наводнениями, указывающая на смещение сооружения круп-:ных гидроузлов на Восточную Сибирь и Среднюю Азию. Именно на реках этих районов периодически происходят катастрофические .паводки, наносящие значительный ущерб народному хозяйству, особенно сельскому хозяйству. Известны, например, катастрофические паводки на притоках Амура — Зее и Бурее, которые не только охватывают поймы этих рек, но и распространяются на низовья Амура.

Применение электроэнергии в инкубации позволяет создать синхронно действующий автоматический процесс поддержания необходимой температуры с колебанием ±0,1° С, влажности воздуха в пределах ±2%, вентиляции и поворота яиц через каждые два часа, что невозможно осуществить при других источниках энергии и движущей силы. В итоге, благодаря более ровному тепловому режиму и автоматическим устройствам, выход цыплят в электроинкубаторе составляет 80—85% вместо обычных 65—70%, что дает несомненные экономические преимущества сельскому хозяйству. Электроинкубация дополняется электрообогревом цыплят в бруддерах зонтичного типа, с поддержанием ровной температуры, что резко сокращает потери молодняка.

В народнохозяйственном плане на 1976—1980 гг. подчеркнута роль гидроузлов в борьбе с наводнениями. На реках Восточной Сибири и Средней Азии периодически происходят катастрофические паводки, наносящие значительный ущерб, особенно сельскому хозяйству.

В тяжелые годы Великой Отечественной войны советский народ справился с тяжелой задачей обеспечения фронта необходимым количеством нефтепродуктов. В короткие сроки были организованы новые мощные нефтебазы и новые пути перевозки нефтепродуктов (через Среднюю Азию и Казахстан). Были созданы специальные замкнутые маршруты («вертушки») для доставки нефтепродуктов предприятиям оборонного значения и сельскому хозяйству, не говоря уже о непосредственном важнейшем потребителе — фронте боевых действий. В исключительно короткий срок в 1943 г. был демонтирован 254-миллиметровый нефтепровод Баку — Батуми и уложен по новой трассе Астрахань — Саратов для перекачки светлых нефтепродуктов.

Здесь полностью сохранилось все, что окружало творца периодического закона: его библиотека, рабочий кабинет, научные приборы и, наконец, его рукописи — замечательное собрание трудов великого ученого по десяткам разных наук, по сотням научных проблем — по химии и физике, педагогике и сельскому хозяйству, металлургии и организации заводского производства, по экономике и многим другим вопросам.

Дмитрий Иванович Менделеев родился в Тобольске 27 января (8 февраля) 1834 г. в семье директора гимназии. Детские годы будущего ученого прошли в деревне, среди яркой сибирской природы, в трудовой обстановке, в окружении крестьян и рабочих небольшой стекольной фабрики, принадлежавшей дяде Менделеева. «На всю жизнь он сохранил приобретенную в детстве любовь к труду, глубокое уважение к мастерам своего дела, вполне владеющим своей профессией, живой интерес к фабрично-заводскому производству и сельскому хозяйству» '.

Посвятил свою жизнь сельскому хозяйству и Вагран Арутюнович Шаумян: после окончания Тимирязевской

За 4 года и 10 месяцев восьмой пятилетки только на заводе «Сибселъмаш» объем производства возрос на 48%, производительность труда — на 47 %, более чем в 2 раза увеличилась рентабельность, прибыль. Сельскому хозяйству страны сибсельмашевцы отправили 461 тыс. сеялок, лущильников, борон и запасных частей к ним на общую сумму 21 млн. руб.123

ния, отвечающих всему многообразию почвенных, климатических, агрокультурных и других условий и требований рационального использования техники в сельском хозяйстве СССР; 2) агрегатирование конструкций, нужных сельскому хозяйству во всем его многообразии, тракторов и сельскохозяйственных машин; 3) широкая унификация и взаимозаменяемость агрегатов, узлов и деталей; 4) обеспечение высокого стабильного качества, в том числе надежности и долговечности тракторов и сельхозмашин. Задачи,эти с точки зрения государственной важности актуальны и могут быть решены только методами стандартизации. При координированной работе НИИ, СКВ и предприятий они могут быть полностью выполнены в ближайший плановый период. Аналогичная комплексная задача поставлена и в отношении тракторов промышленного применения, агрегатируемых с различными строительными и дорожными машинами. В итоге должны появиться государственные стандарты на типы и основные параметры тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин. Это —; объекты стандартизации ближнего прогнозирования.

На базе таких государственных и отраслевых стандартов представится возможным организовать учет наличия запасных частей на базах и складах, а также более обоснованно планировать централизованное и децентрализованное производство и осуществлять мероприятия по ремонту и восстановлению запасных частей. Необходимость, масштабы и сложность этой проблемы определяются тем, что номенклатура поставляемых сельскому хозяйству запасных частей уже^превышает 40 000 наименований и имеет явную тенденцию к дальнейшему расширению.

Коррозионный потенциал смещается в область положительных значений, и скорость растворения сплава уменьшается. Однако в дальнейшем селективное растворение осложняется появлением дополнительных явлений (вторичное осаждение из раствора меди, диффузионные ограничения по растворению более активного металла цинка, атомы которого по мере обеднения приповерхностных слоев диффундируют из глубины сплава).

Для выявления микроструктуры чугунов используют селективное растворение при катодном травлении.

2. Использование реактивов, вызывающих медленное селективное растворение металла. Тогда на картину травления оказывает влияние незначительная разность потенциалов между областью дислокации и бездефектным кристаллом и предупреждается равномерное удаление поверхности кристалла.

Наиболее интенсивной коррозии подвергается сталь 12Х13Г18Д, легированная марганцем и медью, наименьшей — аустенитная сталь 12Х18Н10Т. Селективное растворение происходит за счет комплексообразования хрома и никеля с органическими кислотами,, аминокислотами, сульфолипидами и др. (это выявлено при атомно-абсорбционных исследованиях культуральной жидкости после коррозионных испытаний [8, с. 92]).

Наиболее известным примером избирательной коррозии является обесцинкование латуни (см. 8.4) (рис. 26). При обесцинковании цинк избирательно растворяется, а пористый медный остаток теряет конструктивную прочность. Аналогичными коррозионными процессами являются обезалюиинивание алюминиевой бронзы и селективное растворение олова в фосфористой бронзе.

Процесс коррозии многокомпонентных конструкционных материалов в жидкометаллических теплоносителях является сложным и состоит из нескольких параллельно идущих многостадийных гетерогенных процессов. При повышенном содержании кислорода в жидком щелочном металле в сталях на некоторой глубине происходит образование сложных оксидов типа MeO-Na2O и MeO-(Na2O)2—так называемое внутреннее окисление. Кроме того, как в циркулирующей, так и в неподвижной жидкометал-лической системе происходит селективное растворение и перенос компонентов, перераспределение углерода и азота между различными конструкционными материалами или участками конструкции, находящимися при разных температурах, проникновение жидкого металла в твердый. Эти процессы вызывают не только коррозионные потери массы, но и физико-химические и структурные изменения материалов: охрупчивание, азотирование, эрозионное разрушение, изменение состава поверхностного слоя. Скорость переноса массы и селективного растворения компонентов сталей

щим закономерностям поведения их в водных растворах. Среди расплавленных металлов жидкий натрий, калий и их сплавы являются наименее активными в коррозионном отношении. Установлено, что до 650° и при перепаде темп-р не более 150° успешно могут использоваться аустенит-ные хромоникелевые стали с низким содержанием углерода; при этом содержание примесей кислорода не должно превышать 0,01—0,02%. При более высоком содержании примесей кислорода происходит охрупчивание аустенитных нержавеющих сталей уже при 350°. В целях борьбы с эрозией скорость движения расплавленного натрия, калия и их сплавов не рекомендуется превышать 8 м/сек. Требуется также высокая чистота жидкого металла по углероду, в противном случае будет происходить науглероживание нержавеющих сталей вследствие взаимодействия его с кар-бидообразующими элементами, находящимися в стали (хром, ниобий и др.). Выше 650° в жидком натрии, калии и их сплавах наблюдается селективное растворение никеля в нержавеющих сталях и перенос его на холодные участки коммуникаций. Расплавленный литий является более агрессивным по отношению к нержавеющим сталям, особенно выше 760°. Выщелачивание никеля в расплавленном литии происходит гораздо интенсивнее, при этом поверхностный слой аустенитной стали превращается в феррит, поэтому для расплавленного лития при высоких температурах рекомендуются высокохромистые ферритные нержавеющие стали. Расплавленный литий взаимодействует с карбидами металлов. Исключительно агрессивным действием характеризуется нитрид лития Li3N, в связи с чем должны быть высокие требования к расплавленному литию по примесям азота. При более низких температурах и небольших перепадах температур в расплавленном литии могут применяться и хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали. Борьба с кислородом в расплавленных металлах проводится путем введения небольших количеств кальция, бериллия, магния, циркония, титана и др. легко окисляющихся металлов, к-рые связывают кислород. Установлено, что аустенитные стали более чувствительны к примесям кислорода, чем ферритные нержавеющие стали. Весьма агрессивным действием характеризуются расплавленный висмут, свинец и их сплавы, сплавы висмута с индием и свинцом. В этих средах также более стойкими являются высокохромистые ферритные нержавеющие стали. Из расплавленных гидроокисей наиболее коррозионно-активным является гидроокись натрия. Гидроокиси калия, лития, стронция, бария в коррозионном отношении менее активны.

Эти идеи никогда не смогут привести к количественной теории, которая бы предсказала скорость роста коррозионной трещины в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины, а также в зависимости от параметров среды и металлургических факторов. В частности, роль напряжений определяется довольно неясно, и выражение «общая теория КР» использовано немотивированно. В действительности это «общая теория межкри-сталлитной коррозии», так как при этом подразумевается явление, основанное на различии потенциалов разных составляющих и зон вдоль границ зерен алюминиевых сплавов [51]. Из этого следует селективное растворение анодных областей, расположенных на границах или вдоль границ зерен алюминиевых сплавов. Данная модель даже качественно не может объяснить, почему некоторые сплавы чувствительны к МКК и не чувствительны к КР; и наоборот, сплавы, чувствительные к КР, не подвержены в ненапряженном состоянии межкристаллитной коррозии, если использовать представления, основанные только на электрохимических различиях. Такие качественные аргументы подтверждаются экспериментальными данными (табл. 15).

Очевидно, что межкристаллитная коррозия еще не является достаточным и необходимым условием протекания КР. Это показывает также, что селективное растворение анодных составляющих вблизи или по границам зерен еще не достаточно, чтобы происходило КР. Следует также отметить, что добавки к растворам хлористого натрия соединений, которые усиливают межкристал-литную коррозию, не влияют на время до разрушения, так же как не влияет на этот параметр добавка ингибитора. Таким образом, имеются принципиальные различия между КР и межкристаллитной коррозией [240].

Медные сплавы корродируют равномерно. Следовательно, скорости коррозии, вычисленные по потерям массы и выраженные в миллиметрах в год, отражают истинное состояние этих сплавов. Однако сплавы на медной основе подвержены избирательной коррозии (избирательная коррозия определяется как селективное растворение одного или более компонентов сплава). Примерами избирательной коррозии служат обес-цинкование, обезалюминироваиие, обезникелирование, обескремнивание.

О механизме взаимодействия. Цезий, литий и другие щелочные металлы обладают благоприятными теплофизическими свойствами для использования их в качестве теплоносителей в ядерных энергетических установках. При этом функцию теплоносителя эти металлы могут совмещать с функциями рабочей среды и смазочного материала, что позволяет во многих случаях уменьшить габариты и массу энергетических реакторов. Однако химическая активность жидкометаллических теплоносителей ограничивает их применимость из-за отсутствия достаточно коррозионно-стойких конструкционных материалов в этих средах. При контакте конструкционного металла с жидким или парообразным щелочным металлом могут происходить следующие процессы: 1) растворение металла в расплаве, в том числе селективное растворение тех или иных компонентов сплава; 2) перенос массы; 3) межкристаллитная коррозия.