0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем обусловлена коррозионная стойкость металлического алюминия

Статьи

Коррозионная стойкость алюминия

Одним из самых важных качеств алюминия является его исключительно высокая стойкость к коррозии. Наибольшей коррозионной стойкостью обладает алюминий высокой чистоты, алюминий технической чистоты с малым количеством примесей, сплавы алюминий — магний (сплавы с относительно невысоким содержанием магния до 3-4%); сплавы систем алюминий — магний — кремний (при отсутствии меди или ограниченным ее содержанием до 0,1%). Наиболее подвержен коррозии среди всех алюминиевых сплавов — дюралюминий, в котором содержится до 6% меди.

Усиленная коррозия дюралюминия объясняется, тем, что при термической обработке из твердого раствора выделяются кристаллиты соединений алюминия с медью, которые с основным металлом образуют электрические микропары, являющиеся причиной межкристалитной коррозии. Для того чтобы повысить стойкость против коррозии продукции из дюралюминия, производят так называемое плакирование. Оно заключается в том, что на поверхность заготовки накладывают тонкий лист чистого алюминия или алюминиево-магниевого сплава, нагревают до 150-200° и прокатывают до получения гладкой поверхности.

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью к морской воде, уксусной, лимонной, винной и другим органическим кислотам. Он практически не взаимодействует с концентрированной азотной и 100 %-ной серной кислотами, но быстро разрушается в разбавленной азотной кислоте, а также в разбавленной серной кислоте при концентрациях более 10 % (максимальная растворимость наблюдается в 80 %-ной серной кислоте). Быстро растворяется алюминий также в растворах щелочей, соляной, плавиковой и бромистоводородной кислотах; слабо взаимодействует с борной кислотой. Алюминий устойчив в нейтральных растворах солей магния и натрия, слабо влияют на алюминий сернистый газ, аммиак и сероводород.

Однако алюминий легко вступает в реакцию с кислородом. В кислородосодержащей среде, алюминий покрываетя твердой и плотной пленкой окисла алюминия Al2O3, которая не растворяется в воде. Эта пленка защищает алюминий во влажной среде от дальнейшей коррозии.

Окружающая нас атмосфера всегда имеет определенный уровень влажности, а также определенный уровень загрязнений и отходов. Учитывая, что свойства атмосферы отличаются в зависимости от региона и степени индустриализации, можно выделить: атмосфера сельская – средняя влажность и малая степень загрязнений; атмосфера приморских регионов – высокая влажность, большое количество производных хлора, йода, средняя степень загрязнений; атмосфера городская – средняя влажность, среднее содержание окислов углерода и серы, серной кислоты и продуктов сжигания жидкого топлива; атмосфера промышленная – средняя влажность, большое количество окислов углерода и серы, кислот (серной, соляной, азотной, фтористой).

Одним из самых эффективных методов является анодирование. Анодирование состоит из ряда электрохимических процессов по подготовке поверхности и по созданию на ней более твердой и устойчивой против коррозии пленки окислов алюминия, чем пленка, полученная при естественном окислении. Сразу же после анодирования искусственная бесцветная пленка, обладающая большой адсорбционной способностью, может быть окрашена неорганическими пигментами в любые цвета путем погружения деталей в подогретую ванну с красителем.

Читать еще:  Как отличить настоящий мутон от искусственного

Другим распространенным способом защиты от коррозии является нанесение на металлопрокат лакокрасочных покрытий, препятствующее проникновению к поверхности металла влаги, агрессивных газов и жидкостей. Лакокрасочные покрытия, как правило, состоят из слоя грунтовки и одного или нескольких нескольких слоев полимерного покрытия, адгезионно связанных с защищаемой поверхностью. Покрытие получается нанесением жидких лакокрасочных материалов валками на окрашиваемую поверхность с преследующей полимеризацией пленки в проходном тоннеле при температуре 220-280С. Такое покрытие выдерживает высокую степень деформации вместе с металлом и является надежной защитой от коррозии.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Высокая коррозионная стойкость — алюминий

Высокая коррозионная стойкость алюминия и его сплавов в условиях агрессивных сред, характерных для нефтедобывающей промышленности, делает перспективным их использование в качестве конструкционного материала для изготовления буровых, насосно-компрессорных труб и деталей газопромыслового оборудования. Известно, что алюминий и его сплавы подвергаются коррозионному разрушению в результате общего растворения, питтинга, межкристаллит-ной коррозии, коррозии под напряжением, расслаивающейся коррозии. Вид коррозионного разрушения определяется составом алюминиевого сплава, зависит от состава коррозионной среды и условий эксплуатации. Так, при использовании бурильных труб из алюминиевых сплавов возможно развитие контактной коррозии за счет соединения их с остальными замками. В зазорах резьбовых соединений происходят процессы щелевой коррозии, а при нагружении таких соединений переменными нагрузками возникают процессы фреттинг-коррозии. Значительное влияние на характер коррозионного разрушения оказывает рН коррозионно-активной среды. [1]

Высокая коррозионная стойкость алюминия и его сплавов определяется свойством алюминия легко пассивироваться. Даже на воздухе на поверхности алюминия ообразуется устойчивая окисная пленка толщиной до 50 — 200 А. [2]

Благодаря высокой коррозионной стойкости алюминия ( примерно в 40 раз превышающей стойкость стали) сплавы его, особенно с магнием, широко используют в судостроении. [3]

Ввиду высокой коррозионной стойкости алюминия и его сплавов в условиях агрессивных сред, характерных для нефтедобывающей промышленности, перспективно их использование в качестве конструкционного материала для изготовления буровых, насосно-компрессорных труб и деталей газопромыслового оборудования. Известно, что алюминий и его сплавы подвергаются коррозионному разрушению в результате общего растворения, питтинга, межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением, расслаивающей коррозии. Вид коррозионного разрушения определяется составом алюминиевого сплава, зависит от состава коррозионной среды и условий эксплуатации. Так, при использовании бурильных труб из алюминиевых сплавов возможно развитие контактной коррозии за счет соединения их с остальными замками. В зазорах резьбовых соединений происходят процессы щелевой коррозии, а при нагружении таких соединений переменными нагрузками возникают процессы фрет-тинг-коррозии. Значительное влияние на характер коррозионного разрушения оказывает рН коррозионно-активной среды. [4]

Читать еще:  Как заработать

С в течение 8 ч удельное увеличение массы оксида ( в расчете на единицу поверхности материала) весьма мало ( 0 1 — 0 3 мг / см2), что свидетельствует о весьма высокой коррозионной стойкости алюминия . [6]

Сварка может осуществляться практически всеми методами, включая сварку плавлением. Высокая коррозионная стойкость алюминия обусловлена наличием на поверхности изделий очень прочной и плотной окиснои пленки, которая надежно защищает металл от коррозионного воздействия. Обрабатываемость резанием вследствие высокой вязкости у алюминия плохая. [7]

Как видно из кривых, приведенных на рис. 182, при высоких концентрациях азотной кислоты алюминий обладает гораздо более высокой коррозионной стойкостью, чем нержавеющая сталь марки Х18Н9, которая в этих условиях подвергается перепассивации. Исключительно высокая коррозионная стойкость алюминия в сильно окислительных средах позволяет использовать его в производстве высококонцентрированной азотной кислоты по методу прямого синтеза. [9]

Этот окисел отличается тем, что он покрывает поверхность металла тонким, ню весьма / плотным и прочным сплошным слоем, который тючти полностью изолирует алюминий от дальнейшего соприкосновения с кислородом, в результате чего окисление металла прекращается. Таким образом, кажущаяся высокая коррозионная стойкость алюминия объясняется лишь стойкостью покрывающей его окисной пленки. [10]

Кроме указанных металлов, для изготовления защитных оболочек могут быть использованы также керамические и металлокера-мические материалы, обладающие вполне удовлетворительной стойкостью в углекислом газе при высокой температуре. В качестве конструкционных материалов, из которых сооружается активная зона реактора, охлаждаемого угольной кислотой, чаще всего используются алюминий и его сплавы, графит и нержавеющие стали. Высокая коррозионная стойкость алюминия даже во влажном углекислом газе ( рис. V-18) объясняется его хорошими пассивными свойствами и способностью образования на его поверхности достаточно прочных защитных пленок. Алюминий может быть использован в условиях работы реактора, охлаждаемого углекислым газом вплоть до температуры 300 С. [12]

Алюминий легко окисляется даже на воздухе. Однако образующаяся на поверхности алюминия пленка окисла толщиной всего лишь 0 01 — 0 02 мк отличается необычайной плотностью и прочностью. Эта пленка обеспечивает высокую коррозионную стойкость алюминия во многих средах. [13]

Процессы электроосаждения и вакуумного нанесения успешно сочетаются, как это проверено в Одесском технологическом институте. Так, например, в некоторых случаях на электроосаж-денный цинк дополнительно наносят в вакууме тонкий слой алюминия. Двухслойное покрытие обеспечивает температуростой-кость против атмосферной коррозии в странах с жарким и влажным климатом. Для осуществления таких сложных покрытий в специализированных цехах металлургических заводов следует предусмотреть линии электролитического и вакуумного нанесения различных металлов. Конечно, сочетание цинковых и алюминиевых покрытий на стальной полосе представляет большой интерес, так как оба металла являются анодными защитными покрытиями. Но высокая стоимость такой защищенной полосы ограничивает сферы ее применения. Более широкое применение находит однокомпонентное алюминиевое покрытие благодаря высокой коррозионной стойкости алюминия и, особенно, окислов алюминия, которые образуются на его поверхности. Однако до сего времени не был найден экономически выгодный и технологически простой процесс нанесения алюминия. [14]

Читать еще:  Нужна ли лицензия для преподавания английского языка

Чем обусловлена коррозионная стойкость металлического алюминия

1) Составьте уравнение реакции алюминия с кислородом.

2) Назовите свойства алюминия, которые обусловили его применение для изготовления бытовой посуды.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 5—7.

Алюминий — третий по распространённости элемент земной коры. На основе алюминия производят сплавы, которые обладают высокой прочность, относительно дёшевы в производстве. Из этих сплавов изготавливают кастрюли, сковороды, противни, половники и прочую домашнюю утварь. Алюминиевая посуда отлично проводит тепло, очень быстро нагревается, при этом легко чистится. На алюминиевой фольге запекают мясо в духовке и выпекают пироги; в алюминиевую фольгу упакованы масла и маргарины, сыры, шоколад и конфеты. Металлический алюминий является химически активным металлом, но устойчив к коррозии, так как при взаимодействии с кислородом воздуха на его поверхности образуется тонкий слой оксида алюминия , который имеет большую прочность. Если же удалить оксидную плёнку, то алюминий легко вступает в химические реакции с неметаллами, кислотами (например, соляной кислотой , серной кислотой ). Наиболее распространённые природные соединения алюминия — его оксид и гидроксид. Эти соединения обладают амфотерными свойствами, т.е. могут проявлять как основные, так и кислотные свойства в зависимости от характера вещества, которое с ними вступает в реакцию. Благодаря способности нейтрализовать кислоту гидроксид алюминия используется в медицине при изготовлении лекарств от язвы и изжоги. В лаборатории гидроксид алюминия можно получить при действии щелочей на растворимые соединения алюминия (например, хлорид или нитрат ).

Сложные неорганические вещества можно классифицировать по четырём группам, как показано на схеме. В эту схему для каждой из четырёх групп впишите по одной химической формуле веществ из числа тех, о которых говорится в приведённом тексте.

Химические формулы запишите в таблицу в следующем формате: Al2(SO4)3.

Источники:

http://tdsm.ru/article/view/korrozionnaa-stojkost-aluminia
http://www.ngpedia.ru/id483810p1.html
http://chem-vpr.sdamgia.ru/problem?id=1008

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector