Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 85
Текст из файла (страница 85)
РЭА может подвергаться циклическим изменениям температуры. В этом случае на ее внутренней и наружной поверхности конденсируется влага. При длительном хранении РЭА в нерабочем состоянии влажность окружающей среды также вызывает разрушения от коррозии (в особенности неизолированных проводов диаметром менее 0,1 мм). Стойкость материалов к атмосферной коррозии. Для металлических деталей РЭА характерна атмосферная коррозия, протекающая под тонкой пленкой влаги на поверхности изделия в присутствии кислорода воздуха, При малом количестве воды концентрация ионов в растворе ока'зывается значительной, смывания продуктов коррозии ие :::,,:происходит (они остаются в местах разрушения, сцепляясь ' с поверхностью), поэтому химическая стойкость металлических деталей во многом определяется защитными свой, ствами продуктов коррозии.
На деталях из алюминиевых сплавов возникает оксидная пленка, существенно замедляющая химическую коррозию, а на малоуглеродистой стали оксидная пленка образуется медленнее и, будучи рыхлой и гигроскопичиой, облегчает коррозию. Из органических веществ коррозию алюминия вызывают фенольные соединения фииил — ртуть (применяется в тропикоустойчивой РЭА против грибковых образований). В условиях морского климата и промышленной атмосферы оксидный слой на магниевых сплавах создает удовлетворительную коррозионную защиту. На деталях из меди и медных сплавов под воздействием углекислоты, кислорода и влаги образуется сульфат меди или (на морском побережье) хлорид меди. Медь корродирует под действием аммиака в условиях влажного теплого климата.
Исключение составляет бронза, Бронза имеет высокую коррозионную стойкость в тяжелых климатических условиях и не требует защитного металлического покрытия. Это особенно относится к бериллиевой бронзе, часто применяемой для изготовления пружин. Латунь не требует загциты только при средней влажности воздуха и температуре до 30'С, корродирует в контакте с термопластами и ртутными фуигицидами. Титаиовые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью.
Скорость коррозии стальных деталей с повышением тем пературы от 20 до 60'С возрастает в пять раз. Стальные Таблица 8-8 Металлы и сплавы, применяемые без защитных понрытнй Гоуова условий вксввувтаиии Ш ероковаъктв Металл, солев 1:-. Характеристика Нержавеющие стали: высоколегнроввнные Х18Н9Т, Х18Н10Т н др. Высокая коррозноннан стойкость, кнслотон жаростойкость, попышеннан стоимость Коррознонная стойкость В слабых згрйее снвных средах Легкие (Л), средине (С), жесткие (Ж), особо жесткие (ОЖ) В состоянии поставки й,10; й,2,5 легированные ОХ!3, 1Х13, 2Х13 Бронзы (ГОСТ 493 — 54): Брп2, БрКМцз — 1 БрБг, ББНТ17 Сплавы титанопые ВТ-О, ВТ3-1, ВТ6С (АМТУ 461 — 67) Л, С, Ж, ОЖ Л,С,Ж,ОЖ То же в мор,' скнх условиях То же н наземных нтмео ' ферных условинх То жо в мор.
ской воде, в агрессивных средах Жзростойкость до 350'С (Втз- ! ), до 450'С (ВТ6С) В состоянии поставки й,б,з Л, С, Ж, ОЖ В состонннн поставки детали люжно применять только при соответствующем покрытии. Исключение составляют высоколегнрованные нержавеющие стали типа 1Х18НВТ, Х18Н!ОТ (табл.
8-3). Повышение содержания углерода снижает стойкость стали к морскому климату. Условии контактирования различных металлов. Г1омимо химического механизма коррозии, в месте касания двух различных металлов под пленкой влаги, содержащей следы солей (электролит), наблюдается контактный электрохимический механизм коррозии, интенсивность и характер которого зависит от взаимного расположения контактирующих металлов в вытеснительном ряду (ряду напряжений). Ряд построен по убывающей активности, т.
е. последующий металл при контакте менее активно отдает ионы в электролит, чем предыдущий, электролизе: Магний Алюминий 1~~ни Хром Железо Кадмий а значит, медленнее растворяется прн — 2,370 — 1,660 — 0,760 — 0,740 — 0,430 — 0,400 Никель... — О, 250 Олово.... — О, 136 Медь..., +0,337 Серебро . . . +0,600 Золото...
+1,5 Следует указать„что положение в ряду может изменяться в зависимости от условий использования, Склонность некоторых металлов образовывать поверхностные пленки 1особенно в оксидных средах) является одной из причин такого перемещения в ряду напряжений. Обычно :сдвиг происходит в сторону «более положительных» потен:,:':.::.циалов. Например, хром, находящийся в ряду напряжений ':"::-'близко к цинку, во многих водных растворах, насыщенных ,:: воздухом, из-за образования иа его поверхности пассивной пленки, оказывается ближе к серебру. Для каждой среды существует свой электрохимический ряд.
Коррозия двух металлов в контактном соединении зависит не только от того, как далеко они отстоят один от другого в электрохимическом ряду (этим и определяется разность потенциалов при разомкнутой цепи), но и от поляризации в замкнутом состоянии Поляризация электродов зависит от силы тока, протекающего между ними. Направление возникающего при этом изменения потенциала всегда таково, что оно препятствует смещению равновесия и, следовательно, протеканию тока.
Рассмотрим некоторые пары металлов с точки зрения их совместимости друг с другом. Алюминий и магний являются нежелательной парой: при контактных соединениях магниевые сплавы корродируют. Алюминий и сталь могут использоваться в контакте благодаря небольшой разности потенциалов и большой анодной поляризуемости алюминия, однако в морской атмосфере контакт алюминия со сталью нежелателен из-за смещения потенциалов.
Пара алюминий — медь недопустима, так как в слабо- агрессивных средах контакт алюминиевых сплавов с медными вызывает сильную коррозию алюминия. Анодирование алюминиевых сплавов не исключает коррозии. Контактирование алюминиевых сплавов с латунью и бронзой также должно быть исключено. Пару алюминий — нержавеющая сталь можно использовать только в нормальной атмосфере. В морской атмо- 446 сфере в таких соединениях корродируют алюминиевые сплавы. В морской воде разрушение алюминиевых сплавов особенно сильно проявляется, когда большая поверхность нержавеющей стали контактирует с малой поверхностью алюминиевого сплава. Титановые сплавы в паре с алюминием допустимо применять при всех условиях, за исключением погружении в морскую воду, так как титан усиливает коррозию алюминиевых сплавов.
Магниевые сплавы в сильной степени подвержены контактной коррозии со всеми металлами, позтому зону соединения надо тщательно защищать от влаги несколькими слоями грунта,шпатлевки и краски. Клепаные соединения должны иметь правильно подобранные материалы. Нельзя допускать, чтобы материал за-:,",. клепок имел более отрицательный потенциал посравнению.. с материалом соединяемых деталей и чтобы разность по- ",' тенциалов была чрезмерно большой. Например, соединение' ' деталей из магниевых сплавов целесообразно производить заклепками из алюминиево-магниевого сплава АМ-5, Пря атом следует избегать заклепок из сплавов типа дюралю. миния, содер>кащих медь и вызывающих сильную коррозию ' магниевых сплавов.
Механические напряжения в детали оказывают заметное влияние на коррозию. Если стальная деталь испытывает большие механические напряжения (как внутренние, так и под действием внешней нагрузки), то коррозия увеличивается в условиях агрессивных сред. При большой влажности в морских условиях происходит растрескивание стальных деталей по гранццам структурных зерен. Особенно часто зто пронсход>п и изгибахс малыми радиусами (в результате наклона) в условиях тропической влажности. Могут растрескиваться и тонкие латунные детали, если онн находятгя под механическим напряженнем (от внешних снл или в результате изготовления) в условиях повышенной влажности. В трогпшсских условиях трещины на подобных деталях появляются через несколыа: месяцев Воздснствие грибке>>ых об)шзоваиип на конструкцшо, В конструкция РВА, которая должна работать в тропическом влажном климате, необходимг предотвращать развитие плсспсвых грибковых образош ний Плеснгвые грнбь не имеют хлорофилла н позтому используют органические вс>цегтва, па которых происходит нх рос>.
Плсгневые грибы содержат большое колк не>во фсрмшпов, которые катали- зируют процессы разложения. Помимо питательных веществ для развития грибов нужна влага, так как грибковые нити ие имеют защиты от испарения. Влага не обязательно должна быть в виде жидкости.
Достаточно, чтобы влажность воздуха была 70 — 100 Ъ, во всяком случае не ниже 65 %. При предельной влажности 65 — 70 'ф могут развиваться только отдельные виды грибов. Температура для роста грибов не играет существенной роли, но свет, особенно ~ультрафиолетовая и инфракрасная части спектра, сильно тормозят их развитие. Способствует росту грибов неподвижность воздуха. Споры грибов попадают в воздух из почвы и распространяются вместе с пылью, Споры имеют высокую стойкость : к воздействию сухости, холода, жары, излучении, ядов, в .."' течение многих лет сохраняют способность к размножению.