ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозия двух- и мног. фазных сплавав из "Коррозия и химически стойкие материалы" При затвердевании таких сплавов, т. е. при переходе из жидкого состояния в твердое, выпадают кристаллы твердого раствора, содержащие больше компонента, повышающего температуру плавления сплава, чем маточный раствор. [c.53] При охлаждении расплава г до температуры с происходит выпадение первых кристаллов твердого раствора, состав которых характеризуется точкой й. Эти кристаллы содержат больше компонента Л, чем исходный расплав. В интервале температур с—е выпадают смешанные кристаллы (т. е. кристаллы, содержащие оба компонента сплава), причем содержание компонента В увеличивается (по линии й—е) с понижением температуры сплава. [c.53] Чем медленнее охлаждается сплав, т. е. чем длительнее врел диффузии в расплаве, тем однороднее кристаллы твердого раствора. [c.53] Изменение потенциала, а следовательно, и химической стойкости твердых растворов в зависимости от их состава происходит весьма своеобразно повышение потенциала и увеличение химической стойкости с увеличением концентрации более благородного элемента в сплаве происходит не постепенно, а скачкообразно. Эта закономерность была найдена Таманном, а затем исследована советскими учеными В. В. Скорчеллетти и А. Н. Шульгиным. [c.53] Если к какому-нибудь металлу с отрицательным значением потенциала, например к железу (—0,44 б), постепенно прибавлять какой-нибудь металл с положительным значением потенциала— предположим, хром (потенциал его в пассивном состоянии равен +0,2 в), то до определенного содержания хрома потенциал сплава почти не меняется и остается близким или равным потенциалу железа. При содержании хрома, равном 12,5% атомн., потенциал сплава скачкообразно повышается и делается равным или близким потенциалу более благородного элемента, в данном случае хрома. При исследовании коррозионной стойкости таких сплавов, например сплава Ре—Сг по отношению к азотной кислоте, оказывается, что до содержания в сплаве 12,5% атомн. хрома сплав неустойчив, а начиная с 12,5% атомн. сплав при температуре 20° стоек в азотной кислоте всех концентраций. В кипящей азотной кислоте почти всех концентраций сплав Ре—Сг, содержащий 12,5% атомн. хрома, нестоек, а для придания ему стойкости требуется повышение содержания хрома до 25% атомн. [c.53] Скачкообразное изменение коррозионной стойкости твердых двухкомпонентных растворов представлено графически на рис. 30. Чем агрессивнее среда, тем больше должна быть величина п, т. е. тем выше должен быть порог устойчивости. Величина п зависит также от значения потенциала более благородного компонента сплава и от его стойкости в данной среде. [c.54] При коррозии сплава в сильно агрессивных средах часто наблюдается отсутствие первых порогов устойчивости, и сплав становится устойчивым только при высоком значении п. [c.54] Скачкообразное нарастание устойчивости обнаружено для большого числа твердых растворов. Данные о порогах устойчивости некоторых из них приведены в табл. 4. [c.54] Пороги устойчивости обнаруживаются только в сплавах, в которых отсутствует заметная диффузия атомов из глубинных слоев к поверхности сплава. Поэтому пороги устойчивости не наблюдаются в сплавах со ртутью (амальгамах), жидких при обычной температуре. [c.55] Для некоторых твердых растворов экспериментально найден- В ные пороги устойчивости не всег- рис. 32. Схема защиты от корда точно совпадают с вычислен- розии путем создания барьера из НЫМИ, т. е. лишь приблизитель- атомов благородного компонента но лежат при я/8 атомных долях сплава более благородного компонента сплава. Это объясняется отсутст- о вием строгой симметрии в расположении атомов как благородных, так и неблагородных мет таллов в пространственной решетке сплава. [c.55] Необходимо отметить еще один случай коррозии твердых растворов, а именно латуней, представляющих собой сплавы меди и цинкя. В зависимости от содержания цинка латуни могут относиться либо к однофазным сплавам (при содержании в сплаве до 39% цинка), либо к двухфазным содержание цинка выше 39%). При коррозии латуней, содержащих более 20% цинка, во многих электролитах (в частности в морской и пресных водах) растворяется главным образом цинк, а сплав обогащается медью. Ионы же меди, перешедшие в раствор, вновь осаждаются на латуни в виде так называемой Медной губки или в виде пленки красной меди. Медная губка или пленка имеет рыхлую структуру и не только не защищает латунь, но, наоборот, несколько усиливает ее коррозию вследствие образования гальванической пары. [c.56] Процесс коррозии латуни, при котором в основном растворяется цинк, носит название обесцинкование латуни . Обесцинкование сильно ухудшает механические свойства латуни, в особенности ее пластичность. В деталях, находящихся в напряженном состоянии, обесцинкование вызывает, кроме того, появление трещин. [c.56] На практике для уменьшения обесцинкования латуней, в особенности при производстве латунных конденсаторных трубок, в латунь вводят присадку 0,02% мышьяка. Добавление мышьяка заметно снижает обесцинкование латуни. [c.56] Наибольшую практическую ценность имеют эвтектические сплавы. Диаграмма состояния этих сплавов представлена на рис. 27. [c.56] Когда площадь анодной составляющей сплава невелика по сравнению с площадью катодной составляющей и анодная составляющая равномерно распределена по поверхности сплава, процесс коррозии вначале протекает интенсивно, но после растворения анодных включений скорость коррозии уменьшается до величины, примерно соответствующей стойкости более благородной структурной составляющей сплава в данной среде. Если же анодная составляющая сплава имеет меньшую площадь, но распределена по границам зерен сплава, то это может явиться одной из основных причин самого опасного вида коррозионного разрушения—межкристаллитной коррозии. Если при этом анодные составляющие распределены по всему сплаву, то коррозия идет очень быстро и распространяется по границам кристаллитов в толщу металла, разрушая его. [c.57] Для некоторых двухфазных сплавов, например двухфазной латуни, в которой одна из фаз более богата цинком, чем другая, коррозия будет распространяться в основном по более богатой цинком фазе и вызывать глубокие разрушения металла. Такая коррозия называется избирательной. [c.57] Двухфазными сплавами являются многие металлы, применяемые в химическом машиностроении, например кремнистые чугуны, сплавы алюминия с кремнием (силумины), высокоуглеродистые стали (содержащие 0,9% углерода), некоторые бронзы. Принято считать, что двухфазные сплавы значительно менее устойчивы в коррозионном отношении, чем однофазные (твердые растворы). Это, однако, не всегда подтверждается на практике. Так, например, известна высокая стойкость кремнистых чугунов в серной кислоте, силумина в ряде агрессивных сред, двухфазных алюминиевых и кремнистых бронз в серной кислоте и т. п. [c.57] Вернуться к основной статье