Корозійностійкі матеріали
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Корозійностійкі матеріали

Корозійностійкі матеріали, металеві і неметалічні матеріали, здатні протистояти руйнівній дії агресивних середовищ; застосовуються для виготовлення апаратів, трубопроводів, арматури і ін. виробів, призначених для експлуатації в умовах дії кислот, лугів, солей, агресивних газів і ін. агентів. Під стійкістю матеріалу розуміють його здатність чинити опір корозії в конкретному середовищі або в групі середовищ. Матеріал, стійкий в одному середовищі, може інтенсивно руйнуватися в іншій. Здатність матеріалів чинити опір окисленню при високих температурах в газоподібних середовищах (повітря, О 2 , СО 2 і т. д.) називається жаростійкістю. До жаростійких матеріалів відносяться сплави заліза з хромом (неіржавіючі стали), сплави титану, цирконію, молібдену, танталу. Основний метод підвищення жаростійкості сплавів на основі заліза — легування їх елементами здатними створити на поверхні металу захисну окисну плівку, що перешкоджає подальшому окисленню. Такими елементами, окрім хрому, є кремній, алюміній. У тих випадках, коли поряд з жаростійкістю потрібна висока міцність, застосовують сплави на нікелевій основі, типа німоніків, інконелей.

  Стійки до окислення в газоподібних і багатьох рідких середовищах благородні метали: платина, золото. У кислих окислювальних середовищах, наприклад в азотній кислоті, коррозіонностойки хромонікелеві і хромисті неіржавіючі стали. Найширше застосовується хромонікелева аустенітна неіржавіюча сталь 1x18h10t, що містить 0,1% З, 18—20% Cr, 9—11% Ni і 0,35—0,8% Ti. Титан або замінюючий його ніобій вводяться для усунення специфічного вигляду руйнування — межкрісталлітной корозії. При вказаному вмісті нікелю сталь має аустенітну структуру, що забезпечує високу пластичність і здібність до технологічних обробок, в частковості до зварки. Проте нікель — дорогий і дефіцитний легуючий елемент. Тому у ряді аустенітних неіржавіючих сталей він частково або повністю замінений на марганець. Неіржавіюча сталь, що містить лише хром, важче піддається технологічній обробці, але міцніша. Для виробів, в яких потрібне поєднання високої корозійної стійкості і міцності, застосовують хромисті сталі мартенситного класу, такі, що містять 0,2—0,4% З і 12—14% Cr. Стали з 25%-ним вмістом Cr володіють високою стійкістю, але неміцні і погано піддаються технологічній обробці.

  В концентрованих азотній і сірчаній кислотах стійки залізо і низьколеговані (що містять менше 2—3% легуючих елементів) стали. Стійкість сталей в цих умовах визначається їх здібністю до пасивування в результаті освіти на їх поверхні тонких, але дуже щільних окисних плівок (див. Пасивування металів ) . Легування стали хромом збільшує цю здатність. У гарячих розчинах сірчаної кислоти стійки стали, леговані 25% Cr, 25% Ni, 2—3% Cu, сплави титану, свинець. У середовищах, що містять хлориди, аустенітні неіржавіючі стали, а також сплави алюмінію піддаються виразковій корозії і особливому вигляду руйнування — корозії під напругою (див. Корозія металів). Для боротьби з корозією під напругою (корозійним розтріскуванням) підвищують вміст Ni в сталях до 40% або вводять в них до 1,5% Cu. У хлорідсодержащих середовищах, у тому числі в розчинах соляної кислоти, стійкі сплави титана і сплав на нікелевій основі, молібден, що включає як компонент, — хасталлой.

  В природних водах (прісною і морською) при температурах до 100 °С стійки мідь і її сплави (бронза, латунь), а також алюміній і сплави алюмінію.

  Серед неметалічних До. м. неорганічного походження можна відзначити графіт, алюмосилікати, чистий кремнезем. Кварцеве скло, зокрема, стійко в багатьох середовищах і широко застосовується для виготовлення хімічного посуду. Для футерування металевих корпусів апаратів у виробництві мінеральних кислот широко застосовують різні природні матеріали (гірські породи андезит, базальт і ін.). Стійок в багатьох водних середовищах і ряд органічних матеріалів: фторопласти (тефлон), поліетилен, полістирол і т. д. Проте всі вони застосовні при температурах не понад 100—200 °С.

  Корозійну стійкість матеріалів можна підвищити, якщо нанести на них захисні покриття. Для захисту від атмосферної корозії широко застосовують цинкування, анодування, алітування (покриття алюмінієм), нікелювання, хромування, емалювання, а також нанесення органічних матеріалів — лакофарбних покриттів. Для уповільнення руйнування матеріалів в агресивних середовищах широко використовують інгібітори корозії (див. Інгібітори хімічні ) .

 

  Літ.: Розенфельд І. Л., Корозія і захист металів, М., 1970; Клінов І. Я., Корозія хімічної апаратури і корозійностійкі матеріали, 3 видавництва, М., 1960; Химушин Ф. Ф., Неіржавіючі стали, М., 1963; Тодт Ф., Корозія і захист від корозії, пер.(переведення) з йому.(німецький), М.— Л., 1966.

  Ст Ст Герасимов.