справочник (550668), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Наиболее износостойкими коррозионно-стойкими чугунами являются высокохромистые чугуны (12 — 35 % Сг). Эти чугуны стойки в азотной кислоте, нестойки — в серной, соляной кислотах н щелочах. Титан и егв сплавы. Титан принадлежит к активно пассивирующнмся металлам, что обусловливает его высокую стойкость практически во всех природных средах: атмосфере (в том числе промышленной н морской), грунте, пресной н морской воде.
Легнрование титана позволяет создавать сплавы с высокой стойкостью в весьма ырессивных средах: царской водке, азотной кислоте, многих органических кислотах, влажном хлоре и др. Титан является перспективным материалом для изготовления костных имплантантов и других изделий, к которым предъявляют требования высокой стойкости в физиологических средах. Дла титана и его сплавов характерна малая склонность к контактной, пиггинговой и щелевой коррозии. Для повышешп коррозионной стойкости в зависимости от поставленной задачи могут быль использованы молибден, цирконий, ванадий, тантал, марганец.
Повышение коррознонной стойкости может быть достигнуто и с помощью так называемого катодного легирования, т. е. введением меди, вольфрама, молибдена, никеля, реник, рутения, платины, палладия, роль которых заключается в увеличении наклона катодных поляризационных кривых, что приводит к созданию самопассивирующнхся сплавов. Для повышения прочности сплавы титана часто легируют алюминием, влиание которого на коррозионную стойкость в принципе негативно, но в количественном отношении невелико. Техническая характеристика и коррозионная стойкость титана и его промышленных сплавов приведены в табл. 6.6 н 6.7 (см. также 8 5.3). 370 Таблица 6.6. Премышлениыс керрезиеиие.стойкие сплавы титана [34[ Марка анапа Техническая хпрпкгернстнка Деформируемый н сввриваемый материал, коррознонно-стойкий в при- родных условиях, окнслитсльных и органических средах ВТ1-0 а+а' а+ а' Имеют более высокую прочность по сравнению с титаном технической чистоты (аед 390...
490 МПа), деформируются, свврнваются ОТ4-0 ОТ4-1 Прочнее титана технической чистоты (под= 580 МПа), деформируется, сва- ри веется ОТ4 а+8 ае 2 = 730 МПа; по коррозионной стойкости близок к технически чистому титану, хорошо деформируется в горячем состоянии, удовлетворительно сварнвастса ВТ6 а Имеет высокую коррознониую стойкость в соляной, муравьиной, лимонной, хромовой кислотах н хлорном мелею; деформируется, спаривается 4200 а' Обладает высокой коррозионной стойкостью в соляной н серной кисло- тах; применение ограниченно в свин со сложной технологией изготовления полуфабрикатов 420! Мартенснтоподобнвя струкгура после закалки из бч~бластгь Тпбямгл 6 7, Керрезиениав стойкость (в баллах) титана и сге сплава [33[ г,С о г,С ВТ1 -О ВТ1-О Уксусная кислота: 5 е/е-нвя 25 -ная Азатная кислота: 32 е-ная 55 ел нап 70 ьнвя 100 165 165 Муравьиная кислота: 5 о/о.ная 25 е/.ная 30 4/е-ная 50 '/е-ная 50 о/е.ная 100 -ная 99 е/е.иая 86 Тй-нап ! 1;! ° 2 60 ЧЬ-ная 85 4/е.нэя Гепо Гпнп Раствор РсС!3.
1-5 в.ный 1О е-ный Соляная кислота: 0,5-1 -ная 5-10%.ная 2 3 ° ! 4-8 95 20 60 !0-15 4/о.ный 40 -ный Для ОТ4. Для 4200. Для 420!. 371 Гнпп г, 95 Гнпп 50 80 100 50 70 100 200 200 3 4 3 3;7 8 1 2 8 Раствор СаС12. 30 4/е-пый 50,6 44-иый 60 е/о й 140 100 140 165 200 30-100 35 60-100 95 1 1 5 5 3 3 ° 3 3 1 1 Полуфабрикаты из титана и его сплавов постаалюотся согласно следующей нормативно-технической документации: ГОСТ 22178-76 (лист), ГОСТ 22755-79 (плитм), ГОСТ 26492-85 (прутки), ТУ 183 — 42-80 (профнли), СТ 192051 (трубы сварные), ОСТ 190050-72 (трубы), ГОСТ 21945-76 (трубы бесшовные).
Алюминий и еге сплавы. Алюминий принадлежит к металлам, имеющим большую склонность к пассивации; в нейтральных, слабокнслых, слабощелочных водных растворах (рН = 4,5 ... 8,5) алюминий обладает способностью к самопассивацин. Поверхность юпомнния в пассивном состоянии покрыта защитной пленкой толщиной 5-100 нм, состоящей нз байерита р-А!зОз ЗНзО. Коррозионная стойкость алюминия зависит от чистоты по раду элементов (мель, железо, никель); алюминий чувствителен к присутствию в среде галоидных анионов С1, Р, Вг, 1, разрушающих пассивную пленку, что приводит в первую очередь к шптннгсвой коррозии, например, в морской воде. Алюминий широко используют для металлоконструкций, работающих в атмосферных условиях (кроме морской), в химической промышленности, бытовой н криогенной технике.
Алюминий высокой чистоты имеет очень высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте и используется длл ее хранения и транспортирования; в уксусной кислоте; атмосферах, содержащих сероводород, сернистый ангидрид, пары серы. Легирование алюминия осуществляют с целью повышения прочности при комнатной и повышенных температурах, жаростойкости, что в зависимости от вида и степена легироаания, как црааило, приводит к снижению коррозноиной стойкости.
Например, распространенные деформируемые термически упрочняемые алюминиевые сплавы— дуралюмины (3,5-5,5 % Сп и небольшие добавки Мй и Мп) Д16, Д19, Д20, имея низкую стойкость к общей коррозии, склонны к рассланвающей н межкристаллитной коррозии. Поэтому в авиационной промышленности листы из них плакируют алюминием А5, Аб или коррозионно-стойким алюминиевым сплавом АД35. Другим эффективным методом повышения стойкости дисперсионно-упрочнлющихся алюминиевых сплавов к межкристаллитной и расслаивающей коррозии является ступенчатое старение, после которого состав твердого раствора у границ и внутри зерен незначительно отличается.
Среди деформируемых сплавов алюминия, приблихающихся по коррозноиной стойкости к чистому алюминию, можно назвать сплавы, содержащие 1 — 2 98 Мп (АМц) н 1-3 4А Мй (АМг2), которые имеют и, 90...250 МПа и хорошо свариваются, а также сплавы АД31, АДЗЗ системы А1-М8-81. К литейным сплавам ашоминиа, обладающим достаточно высокой коррозионной стойкостью, относатса силумины (до 14 ЗЬ 81) и магналии (до 10 % Мй). Силумины успешно прнменянгг в виде литых изделий, работающих в атмосферных условиях н морской воде; еще более высокой стойкостью в морской воде обладает магналий АМг, содержащий 10 % Мй. При конструировании металлоизделий с использованием деталей иэ алюминия и его сплавов необходимо учитывать их склонность к питтингу, коррозионному растрескиванию, копгактной коррозии. Для обеспечения высокого сопротивления коррозионному растрескиванию внутризеренные выделения должны быть достаточно крупнымн„а их поверхностная доля высокой; распределение элементов в приграничных зонах и внутри зерна должно быть однородным.
Для сплавов систем А!-Сп, А1 — Си-Мй и А1-Си-М8-Я 372 такое состояние, достигаемое при искусственном старении, одновременно характеризуется и максимумом прочности; для сплавов систем А1-Еп-Мй и А!-Еп-Мй — Сп — пониженной (в сравнении с максимальной), а для сплавов системы А1-Мй — низкой прочностью. Для сплавов трех последних систем такое состояние называется перестаренным и достигается старением по двухступенчатому режиму (32]. Сплавы алюминия применяют в качестве расходуемых анодов для катодной защиты морских сооружений и судов.
Для зтих целей используют протекторы из сплавов на основе А!-Еп-Мй и А! — Еп — Нй. Покрытия вз алюминия, нанесенные иа стальную поверхность плазменным н изотермическим методами, также играют роль расходуемых анодных покрытий н широко используются для защиты спщионарных морских конструкций и судов. Состав, марки, техническая характеристика и режимы термической обработки, повышающей коррозионные свойства алюминиевых сплавов, приведены в 5.1. Металлопродукцию из алюминия поставляют по ГОСТ 1! 069-74 (марки первичного алюминия), ГОСТ 4784-97 (марки деформируемых сплавов), ГОСТ 1583-93 (литейные сплавы), ГОСТ 6!32-79 (проволока), ГОСТ 21631-76 (лист), ГОСТ 17232-99 (плиты), ГОСТ 21488-97 (прупси), ГОСТ 8617-8! (профили), ГОСТ!8475-82 (трубы), ОСТ 92-1008 — 77 (штамповкн, поковки).