Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Для титана и его сплавов характерна малая склонность к контактной, пнттинговой и щелевой коррозии. Для повышения коррозионной стойкости в зависимости от поставленной задачи могут быть использованы молибден, цирконий, ванадий, тантал, марганец. Повышение коррозионной стойкости может быль достипгуто и с помощью так называемого катодного легировання, т. е. введением меди, вольфрама, молибдена, никеля, рения, рутения, платины, палладия, роль которых заключается в увеличении наклона катодных поляризационных кривых, что приводит к созданию самоцассивирующихся сплавов.
Для повышения прочности сплавы титана часто легируют алюминием, влияние 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 и 6.7 (см. также 8 5.3). 370 Таблица б.б. Премышлеииые керрезиеино-стейкие сплавы титана )34) Марка сплава Деформируемый и смриваемый материал, коррозионно-стойкий в при- родных условиях, окислительных н органических средах ВТ1-0 а+ а' Имеют более высокую прочность по сравнению с титаном технической чистоты (ао 2 390... 490 МПа), деформируются, свариваются ОТ4-0 ОТ4-! а+ а Прочнее титана технической чистоты (аа 2 580 МПа), деформируется, сва- ри вается ОТ4 не 2=730 МПа; по коррознонной стойкости близок к технически чистому титану, хорошо деформируется в горячем состоянии, удовлегворительно сварнвается ВТ6 Имеет высокую коррознонную стойкость в соляной, муравьиной, лимон- ной, хромовой кислотах и хлорном железе; деформируется„сваривается 4200 а' Обладает высокой коррозионной стойкостью в соляной и серной кисло- тах; применение ограниченно в связи со сложной технологией изготовления полуфабрикатов 4201 Мартенситонодобная структура после закалки из )3-области.
Табищкв б 7. Керрозиеинян стойкость (в баллах) титана и его сплавов )33) е !,С ВТ! -О Среда ВТ1-0 165 165 кпп гк п 95 30 е -ная ~кап 50 'Ь ная 50 еУ ! ОО е -ная ° 2 ° 3 99 е -ная 86 е -нм 50 1;1 ° 2 60 е -нм 85 г скип 60 е -ный ~кип Раствор ГеС!з. 5е~ ный Соляная кислоте; 3 30-! ОО 0,5-! е -нм 5-10 е -нм ° ! ' Для ОТ4.
Для 4200. Для 4201. 371 Азотнм кислота: 32 е -нм 55 « -нм 70 е -ная 50 80 100 95 20 60 3 3;7 8 2 е! ° ! 4-8 Уксусная кислота: 5 е -ная 25% нм Муравьиная кислота: 25 е -нм Раствор СаС12. 30 е -ный 50,6 е -ный 10 е -ный 10-15 е -ный 40 е -ный 140 100 140 !65 200 35 60-100 95 Полуфабрикаты из титана и его сплавов поставляются согласно следующей нормативно-технической документации: ГОСТ 22178 — 76 (лист), ГОСТ 22755 — 79 (плиты), ГОСТ 26492-85 (прутки), ТУ 183 — 42 — 80 (профили), СТ 192051 (трубы сварные), ОСТ 190050-72 (трубы), ГОСТ 21945-76 (трубы бесшовные).
Алюминий и его сплавы. Алюминий принадлежит к металлам, имеющим большую склонность к пассивацнн; в нейтральных, слабокислых, слабощелочных водных растворах (рН = 4,5 ...8,5) алюминий обладает способностью к самопассивации. Поверхность алюминия в пассивном состоянии покрыта защитной пленкой толщиной 5 — 100 нм, состоящей из байерита !1-А1зОз ЗНзО. Коррозионная стойкость алюминия зависит от чистоты по ряду элементов (медь, железо, никель); алюминий чувствителен к присутствию в среде галондных анионов С1, Р, Вг, 1, разрушающих пассивную пленку, что приводит в первую очередь к пнттннго- вой коррозии, например, в морской воде. Алюминий широко используют для металлоконструкций, работающих в атмосферных условиях (кроме морской), в химической промышленности, бытовой и криогенной технике.
Алюминий высокой чистоты имеет очень высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте и используется для ее хранения и транспортирования; в уксусной кислоте; атмосферах, содержащих сероводород, сернистый ангидрид, пары серы. Легнрование алюминия осуществляют с целью повышении прочности при комнатной и повышенных температурах, жаростойкости, что в зависимости от вида н степени легирования, как правило, приводит к снижению коррозионной стойкости, Например, распространенные деформируемые термически упрочняемые алюминиевые сплавы— луралюмины (3,5 — 5,5 % Си и небольшие добавки М8 и Мп) Д16, Д19, Д20, имея низкую стойкость к общей коррозии, склонны к расслаивающей и межкристаллитной коррозии. Поэтому в авиационной промышленности листы из них плакируют алюминием А5, А6 или коррозионно.-стойким алюминиевым сплавом АД35.
Другим эффективным методом повышения стойкости дисперснонно-упрочияющихся алюминиевых сплавов к межкристаллитной и рассланвающей коррозии является ступенчатое старение, после которого состав твердого раствора у границ и внутри зерен незначительно отличается. Среди деформнруемых сплавов алюминия, приближающихся по коррозиоиной стойкости к чистому алюминию, можно назвать сплавы, содержащие 1-2 % Мп (АМц) и ! — 3 % М8 (АМг2), которые имеют а, = 90...250 МПа и хорошо свариваются, а также сплавы АД31, АДЗЗ системы А! — Мя — 3!. К литейным сплавам алюминия, обладающим достаточно высокой коррозионной стойкостью, относятся силумины (до 14 % 81) и магналии (до 10 % Мя).
Силумины успешно применяют в виде литых изделий, работающих в атмосферных условиях н морской воде; еще более высокой стойкостью в морской воде обладает магналий АМг, содержащий 10 % Мя. При конструировании металлоизделий с использованием деталей из алюминия и его сплавов необходимо учитывать их склонность к питтингу, коррознонному растрескиванню, контактной коррозии. Для обеспечения высокого сопротивления коррозионному растрескиванию внутризеренные выделения должны быть достаточно крупными, а их поверхностная доля высокой; распределение элементов в приграничных зонах н внутри зерна должно быть однородным. Для сплавов систем А1-Си, А1-Си-М8 и А! — Си-М8-Я 372 такое состояние, достигаемое при искусственном старении, одновременно характеризуется и максимумом прочности; для сплавов систем А! — Еп — Мя и А1-Еп-М8-Си — пониженной (в сравнении с максимальной), а для сплавов системы А1-Мя — низкой прочностью.
Для сплавов трех последних систем такое состояние называется перестаренным и достигается старением по двухступенчатому режиму !321. Сплавы алюминия применяют в качестве расходуемых анодов для катодной защиты морских сооружений н судов. Для этих целей используют протекторы из сплавов на основе А1 — Еп — М® и А1-Еп — Н8.
Покрытия из алюминия„нанесенные на стальную поверхность плазменным и изотермическим методами, также играют роль расходуемых анодных покрытий и широко используются для защиты стационарных 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 11069 — 74 (марки первичного алюминия), ГОСТ 4784-97 (марки деформируемых сплавов), ГОСТ 1583-93 (литейные сплавы), ГОСТ 6132-79 (проволока), ГОСТ 21631-76 (лист), ГОСТ 17232-99 (плиты), ГОСТ 21488-97 (прутки), ГОСТ 8617-8! (профили), ГОСТ 18475 — 82 (трубы), ОСТ 92-1008 — 77 (штамповки, поковки).
Медь и ее сплавы. Повышенная коррозионная стойкость меди связана с ее высокой термодинамической стабильностью, в то время как способность к пвссивации у меди выражена слабо. Медь устойчива против коррозии на воздухе, в нейтральных сульфатных и слабощелочных растворах, в пресной, горячей и холодной воде, деаэрнрованных горячих н холодных разбавленных распюрах серной, фосфорной н уксусной кислот. Медь достаточно стойка в морской воде. В окислительных средах — в НИОз, горячей концентрированной Нз804, растворах ЕМп04, КзСгзО~ — медь неустойчива. Для латуней характерны два вида коррозионного повреждения — обесцинкование и коррозионное расгрескивание.
Склонность к обоим видам повреждений увеличивается с повышением содержания цинка. Явление обесцинкования заключается в избирательной коррозии в связи со значительно более высокой электрохимической активностью атомов цинка по сравнению с атомами меди. Длл снижения склонности к обесцинкованию применяют легирование небольшими количествами фосфора, сурьмы, мышьяка (сотые дали). Наиболее широкое распространение в морских условиях получили так называемая адмиралтейская латунь (70 % Си, 29 % Ел, 1 % Зп) и алюминиевая латунь (75 % Си, 23 % Еп, 2 % А1).
Коррозионное растрескивание проявляется при наличии в металлоизделии внутренних или внешних растягивающих напряжений. Под действием растягивающих напряжений происходит раскрытие трещины и ускоренное разрушение материала по плоскостям, обогащенным цинком. Скоросп развития коррозионного растрескивання усиливается при наличии в атмосфере аммиака, сернистого ангидрида, а в растворах аммиака — аммонневых и ртутных солей. Коррозионное растрескивание, обусловленное наличием внутренних напряжений, предупреждается отжигом при 250-300 С в течение нескольких часов. Цинк повышает стойкость латуни, если в растворе или атмосфере присутствуют сернистые соединения (80з, Нз8).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
