Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Бронзы можно рассматривать как коррозионно-стойкие материаяы. Оловянная бронза (8-10 % Бп) обладает хорошей стойкостью в разбавленных неокислнтельных, а 373 также в органических кислотах. Алюминиевые бронзы (9-10 % А1) более стойки, чем оловянные, в том числе в органических кислотах, соляной кислоте, морской воде. Кремнистые бронзы (до 15 % 8!) являются хорошими кислотостойкими материалами. Бронзы широко используют для изготовления подшипников скольжения, деталей насосов и арматуры для подачи агрессивных жидкостей. Составы, марки и технические характеристики медных сплавов приведены в 8 2.2.
Металлопродукцию из меди и медных сплавов поставляют по ГОСТ 859 — 78 (марки жеди), ГОСТ 15527-70 (мвркн деформируемых латуней), ГОСТ 931 — 90 (листы и полосы латунные), ГОСТ 1535 — 91 (прутки бронзовые), ГОСТ 2060-90 (прутки латунные), ГОСТ 494 — 90 (трубы латунные), ГОСТ 1208 — 90 (трубы бронзовые), ГОСТ 5063-73 (по- лосы из медно-никелевых сплавов). Никель и его сплавы. Чистый никель относительно редко применяют в качестве коррозионно-стойкого конструкционного материала, несмотря на то, что он проявляет высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях, неокисляющих кислотах: соляной (до 15 %), серной (до 70 %), растворах многих солей, морской воде. Никель способен переходить в пассивное состояние.
Вместе с тем использование никеля рациональнее в сплавах на его основе, так как с помощью легировання можно добиться значительного повышения коррозионной стОЙИОсти материала. Промышленные коррозионно-стойкие сплавы в основном относятся к следующим системам: % — Мо, % — Сг — Мо, %-Си [41. Сплавы системы %-Мо обычно содержат 17 — 32 М Мо и обладают высокой коррозионной стойкостью во всех неокислительных минеральных и органических кислотах (соляной, серной, фосфорной, уксусной, муравьиной и др.) всех концентраций до 70 С.
Эти сплавы имеют высокую коррозионную стойкость в щелочах н морской воде. Типичным представителем сплавов этой системы является сплав Н70МФ — ВИ, имеющий после оптимальной термической обработки (закалка с 1070 С в воде) структуру а-твердого раствора (ГЦК решетка) и частиц карбида типа МедС. Сварные соединения сплава Н70МФ — ВИ стойки против межкристаллитной и ножевой коррозии. Сплавы бинарной системы %-Сг содержат 15-50 % Сг. Их применяют в основном как жаростойкие, жаронрочные, реже как кислотостойкие сплавы.
Сплавы Х15Н20, Х20Н20 в связи с присугствием в них значительного количества хрома по поведению в окислительных средах аналогичны коррозионно-стойким сталям, например стойки в азотной кислоте. По сравнению со сплавами системы % — Мо они имеют несколько меньшую стойкость в неокислительных кислотах. Типичным представителем является отечественный свариваемый сплав ХН58В (39 — 41 Ъ Сг; 0,5 — 1,5 % %; ~ 0,03 % С). Термическая обработка ХН58В состоит в зао калке с 1070 С в воде, после чего он имеет структуру у-твердого раствора с отдельными выделениями карбонитридов хрома в объеме зерен. Сплав применяют в химической промышленности для изготовления сварной аппаратуры, а также травильных ванн с азотно-фторидными растворами. Для ХН58В характерна высокая стойкость в смеси азотной и плавиковой кислот, в концентрированных растворах кипящей азотной кислоты, в 30 — 70 % -ной уксусной кислоте при температуре кипения.
Промышленные сплавы системы %-Сг-Мо чаще всего представлены сплавами на основе %-15 % Сг-! 5 % Мо, например отечественный свариваемый сплав ХН65МВУ 374 (14 5-16 5 % Сг 15-17 % Мо 3 0-4 5 % ® ~ 0 02 % С). Сплав после закалки с 1070 С в воде имеет структуру 7-твердого раствора на основе никеля с выделением первичных карбидов типа Зй~С. Сплав ХН65МВУ применяют в химической промышленности для изготовления сварных аппаратов, теплообменников, реакторов и оборудования для производства уксусной кислоты, эпоксидных смол, сложных органических соединений, этилбензола, стирола и др.
В системе %-Си наибольшее распространение получили сплавы типа монель, содержащие примерно 30 % Си н 3-4 % (ге + Мп), иногда с добавками А1 и 81. Сплавы типа монель применяют для аппаратуры, работающей в растворах фосфорной, серной н соляной кислот, солей, органических кислот; для теплообменной аппаратуры, работающей в контакте с морской водой. Металлопродукцию из никелевых сплавов поставляют по ГОСТ 24982 — 81 (лнст холоднокатаный), ГОСТ 24982 — 81 (лнст горячекатаный), ГОСТ 25054-81 (поковки), ТУ 14-1-1671-76 (прутки горячекатаные, кованные), ГОСТ 14162-79 (трубы капиллярные). Тугеплавкие металлы. В качестве коррозионно-стойких материалов эти металлы имеют ограниченное применение, за исключением тантала. Тантал стоек в большинстве минеральных и органических кислот (например, скорость его коррозии в 85-98 % -ной НзЗО~ при 210 С не превышает 0 05 мм/год) устойчив в НзРО~ и НХОз кислотах при всех концентрациях до 190 С, в НС1 до 30 %-ной концентрации до 190 С.
Тантал применяют для изготовления химической аппаратуры, Благородные металлы. Серебро, золото, платина, палладий обладают высокой коррозионной стойкостью, которая связана с их термодннамической стабильностью, а ие переходом в пассивное состояние. Высокая стоимость ограничивает их применение в качестве коррозиаино-стойких материалов. Наиболее часто эти металлы или сплавы на нх основе используют для изготовления неокисляющихся электроконтактов, химической посуды (лабораторной), фильтров для производства искусственного волокна, в ювелирном деле и т.
д. Разнородные материалы. Машины и приборы часто изготавливают из сплавов, принимающих в рабочей среде различные значения стационарных потенциалов. По мере увеличения значения стационарного электродного потенциала металлы и сплавы можно условно разбить на следующие группы: 1) сплавы магния; 2) сплавы на основе цинка и алюминия, кадмнй; 3) свинец, олово, стали перлнтного класса; 4) сплавы на основе меди, никеля, хрома; 5) тнтановые сплавы, коррознонно-стойкие стали. Контакт металлов, отнесенных к различным группам, приводит к коррозионному разрушению металла с меньшим потенциалом. Опасны контакты магниевых сплавов практически со всеми сплавами за исключением кадмнл, сплавов алюминия с коррозионно-стойкими сталями, алюминиевых сплавов с медью, перлитных сталей с коррозионно-стойкими. Сведения о допустимых и недопустимых контактах приведены в ГОСТ В9005-72 и монографии [31.
Меры борьбы с контактной коррозией следующие: разделение разнородных материалов диэлектриками или пластинами из металлов с более низкими потенциалами, применение покрытий. Общие требования к выбору металлических и неметаллических неорганических покрытий деталей и сборочных единиц, наносимых химическим и электрохимическнм способами, установлены ГОСТ 9.303-84. Металлы, отнесенные к различным группам, следует применягь лишь в тех случаях, когда это продиктовано функциональными требованиями конструкции.
Даже при 375 отсутствии контакта между разнородными металлами коррозия одного из металлов может развиваться ускоренно. Так, в конструкциях, выполненных из сталей, медных, и алюминиевых сплавов, при наличии общей токопроводящей среды, возможно ускоренное коррозионное разрушение алюминиевых элементов под воздействием растворенных ионов железа и меди. 6.1.2. Неметаллические материалы К неметаллическим относятся полимерные и минеральные материалы, а также резины и эбониты. Полимерные материалы. Полиэтилен принадлежит к числу химически стойких материалов; он стоек в соляной, фтористоводородной и фосфорной кислотах, в разбавленных азотной и серной кислотах в широком диапазоне концентраций и температур (табл.б,8).
Полиэтилен устойчив в щелочах, растворах солей, воде, сложных эфирах, кислотах. Полиэтилен является коррозионно-стойким конструкционным материалом в химической промышленности и строительстве. Его используют в виде листов, плит, пленки. Та6аауи о.В. Химическая стейкесть полимерных материалов [431 376 Окончание вабя. б.8 Примечание. В таблице принятн следующие обозначения: с — стоек; о — относительно стоек; н — не стоек. Полистирол, получаемый полимеризацией стирола, от полиэтилена отличается тем, что атом водорода в нем замещен фенольной группой. Полистирол устойчив к воздействию минеральных кислот (кроме окислительных), щелочей и минеральных солей. Для полистирола характерно низкое водопоглощение.
Выпускают блочный и суспензионный полистирол для изготовления изделий мето- дом прессования, лнтыГ под давлением, экструзией. Поливинилхлорид получают полимеризацией хлористого винила; этот полимер является одним из наиболее стойких материалов (в минеральных (неокислительных) кислотах до б0 С в 20 — 100%-ной Нз804 и 35 %-ной НС1, ряде органических кислот)* Винипласт получают из поливинилхлорида с добавлением стеарина, трансформаторного масла и меламнна. При комнатной и повышенных температурах винипласт проявляет высокую стойкость в 37 %-ной НС1, 90 %-ной Нз804, 50 %-ной НМОз, 80%-ной СНзСООН, растворах едких щелочей, карбонатов щелочных металлов, растворах аммиака, бензина, спиртов и других средах.
Винипласт относится к сварнваемым полимерам. Тефлон (фторированный этилен) — пропиленовый полимер, обладающий высокой стойкостью. Тефлон используют в качестве термо- и коррозионно-стойкого материала в сочетании с титаном, танталом и бериллием ввиду почти одинаковой коррозионной стойкости.
Выпускают его в виде труб, прутков, шлангов, пленки и других полуфабрикатов для изготовления изделий, работающих в агрессивных средах. Промышленно производят полимерные коррозионно-стойкие материалы других наименований, которые применяют в качестве конструкционных материалов, покрытий, замазок в различных отраслях техники [11, 43). Минеральные материалы. Природные каменные материалы (гранит, диорит, спенит, апдезнт, бештаунит, базальт, габбро, кварцит, порфирит 131, 741) обладают при нормапьной температуре высокой кислотостойкостью, удовлетворительной щелоче- стойкостью, малым водопоглощением. Благодаря большой плотности, механической 377 прочности на сжатие, твердости и другим свойствам природные каменные материалы удобны для изготовления фундаментов промышленных зданий, облицовки стен и полов корпусов, башен, резервуаров в гигиенических целях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
