химический каталог




Аморфные металлы

Автор К.Судзуки, X.Фудзимори, К.Хасимото

, электрический ток становится ниже тока пассивации кристаллического титана в таком же растворе. Таким образом, металлоиды играют важную роль в улучшении коррозионной стойкости аморфных сплавов. Ниже мы рассмотрим причины этого.

9.3. ПРИЧИНЫ ВЫСОКОЙ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ

9.3.1. Образование пассивирующей пленки

Известно, что высокая коррозионная стойкость в различных средах достигается благодаря тому, что металл переходит в пассивное состояние. Это касается и аморфных, и кристаллических сплавов, содержащих хром, в частности нержавеющих сталей. В чистых кислотах, не содержащих таких сильноокисляющих ионов, как хлорид-ионы, например в водных растворах серной кислоты, катодная поляризация приводит к тому, что нержавеющая сталь переходит В'паосивкоесостояние. На рис. 9.13 представлены результаты 'рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) чистого кристаллического железа и двойных сплавов Fe — Сг, пассивированных в 2 н. водном растворе H2SO+ [15]. На этом рисунке показано отно-? шение концентрации хрома в пассивирующей пленке и концентрации хрома на поверхности сплава непосредственно под пленкой к средней концентрации хрома в сплаве [Сг]/ ([Cr]+'[Fe]).

Хорошо известно, что хромистая сталь становится нержавеющей при содержании хрома ~ 13% (ат.) и более. Как ясно из рисунка, в пассивирующей пленке, возникающей на поверхности нержавеющей стали, скапливаются значительные количества хрома. В этой пассивирующей пленке содержатся также О2-, ОН- и Н20. Если главный компонент пассивирующей пленки, возникающей на поверхности стали с пониженным содержанием хрома, может быть выражен как (Fe", iFeJn)-Cy (0Н)2а+зь-2»-Нг0, то главный ком-298 понент пленки на поверхности нержавеющей стали можно описать как CrOi(OH)3-2a-nH20. Эти компоненты в любом случае являются оксидами-гидроксидами, однако количество Н20 и соотношение между содержащимися в них ионами О2- и ОН- различаются в зависимости от химического состава сплава и условий образования пленки.

Накопление хрома в пассивирующих пленках также происходит и в случае аморфных сплавов, содержащих хром. Поскольку аморфные сплавы окисляются слабее, чем стали, то неудивительно, что при низких потенциалах, отвечающих пассивному состоянию, хром накапливается в пассивирующих пленках, образующихся на поверхности аморфных сплавов. С повышением концентрации хрома в сплаве повышается и его концентрация в пассивирующей пленке, при этом коррозионная стойкость сплава улучшается. Таким Образом, пассивирующая пленка, состоящая главным образом из гндратированного оксида-гидрооксида хрома, по своим защитным свойствам превосходит пассивирующую пленку из гидрати. рованного оксида-гидрооксида железа. Если концентрация гндратированного оксида-гидрооксида хрома в пассивирующей пленке повышается, то улучшаются и защитные свойства такой пленки.

В случае кристаллических сплавов на железной основе, в которых содержание хрома не превышает 13% (ат.), при пассивации не про•исходит накопления хрома в поверхностной пленке. При этом сплав не имеет и достаточной коррозионной стойкости. В аморфных же сплавах, напротив, даже при невысоком содержании хрома (как, например, в сплаве Fe — 3 Сг— 13 Р—7 С) в пассивирующей пленке содержится >50% Сг, что является одной из особенностей этих сплавов [16]. Следовательно, при введении в аморфный сплав даже небольших количеств хрома концентрация его в поверхностной пассивирующей плевке обычно становится высокой. Установлено, что аморфные сплавы Fe — 10 Сг— 13 Р — 7 С [17], Со — 10 Сг —20 Р,[18] и№ —9Сг — 15 Р—5 В [10] самопассивируются в 1 н. водном растворе НС1. Напротив, ферритная нержавеющая сталь самопроизвольно не пассивируется в 1 н. водном растворе НС1, но пассивируется при анодной поляризации. Максимальные концентрации положительных ионов хрома в пассивирующих пленках при самопассивации вышеуказанных аморфных сплавов и при анодной поляризации ферритных нержавеющих сталей в 1 н. НС1 приведены ниже:

|{СгЗ+] / [Сгз*] + ,[яоны других металлов]

Аморфные сплавы:

Fe— 10Сг-^13Р — 7С .... 0,97

Со— ЮСг — 20 Р 0,95

Ni —9Cr—15Р —5В . , , . , 0,74

Ферритные нержавеющие стали:

Fe — 30 Сг 0,76

Fe— 19Сг .......... 0,58

Интересно, что при пониженном содержании хрома в аморфном сплаве облегчается его накопление в поверхностной пассивирующей пленке, а это способствует повышению защитных характеристик пассивирующей пленки^.

9.3.2. Ускоренное формирование пассивирующей пленки

Особенности аморфных сплавов типа металл-металлоид

Как уже говорилось, аморфные сплавы типа металл-металлоид, не содержащие второго металлического элемента, обычно имеют довольно высокую скорость коррозии, превышающую скорость коррозии простых кристаллических металлов, используемых в качестве основы сплава. Однако при добавлении второго металлического элемента коррозионная стойкость этих сплавов существенно повышается, чему способствует легко возникающая защитная пленка'.

Классический пример этого показан на рис. 9.14 [19]. Зд

страница 98
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

Скачать книгу "Аморфные металлы" (4.28Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кэнон Пиксма
обязательна ли вывеска на строительном объекте
завеса воздушная p-7n-300 remak
стулья деревянные с твердым сиденьем высота по спинке 80 см купить москва

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.12.2017)