Таблица. Коррозионная стойкость обычных металлических материалов труб, арматуры, насосов, емкостей и т.д. (металлов и сплавов) — 2.

Химическая стойкость алюминия и его сплавов.

Стандартный электродный потенциал алюминия равен -1,66В, т.е. он является достаточно активным металлом. Однако, благодаря склонности к пассивированию, алюминий может быть стоек во многих средах.

В обычном состоянии поверхность алюминия покрыта слоем оксида толщиной от 5 до 100 нанометров. Пленка прочно сцеплена с металлом и покрывает его сплошным слоем. Пленка на алюминии образуется при рН=3-9. Коррозионная стойкость алюминия выше у максимально чистого алюминия (АВ1 и АВ2) с содержанием алюминия 99,9-99,85% соответственно, ниже — у технически чистого А00 и А0 с содержанием алюминия 99,7-99,6 соответственно. Дюралюминий (дюраль, 2-7% меди) имеет низкую коррозионную стойкость. Литейные сплавы силумины (0,8-13% кремния) хорошо держатся в окислительных средах.

Алюминий стоек:

В атмосферных условиях;
В средах, содержащих H2S, SO2, NH3;
В воде при нагревании;
В растворах солей, обладающих окислительными свойствами — хромовокислых, азотнокислых;
В концентрированных растворах азотной и серной кислот (обладают окислительными свойствами);
В разбавленной серной кислоте при 20о С;
В олеуме до 200о С;
В фосфорной кислоте при комнатной температуре;
В уксусной кислоте с концентрацией 1-99%масс при температуре до 65о С;
В кипящей уксусной кислоте только при концентрациях 98-98,8%масс;
В формальдегиде;
В сухом хлористом водороде.

Алюминий нестоек:

В нейтральных растворах солей, содержащих галогениды — фториды, хлориды, бромиды, йодиды;
В серной кислоте средней концентрации;
В кипящая уксусная кислота до 98%масс и выше 98,8%масс;
В капельножидкой и парообразной ртути (коррозия алюминия в уксусной кислоте начинается при присутствии ртути 0,000004% масс;
В щелочах (с водородной деполяризацией);
В плавиковой кислоте;
При контакте с медью, железом и их сплавами.

1.4.9. Коррозионная стойкость материалов

(проф., д.х.н. В.С. Зотиков

)

В таблице 1.4.62 представлены данные по коррозионной стойкости наиболее распространенных металлических и неметаллических материалов в различных жидких и газовых средах. Для каждой среды сначала дается характеристика коррозионной стойкости металлов и сплавов, а затем неметаллических материалов. Данные для металлов относятся к материалам, содержащим не менее 99 % основного вещества. Для наиболее распространенных сплавов указаны конкретные марки, для опытных сплавов приводится содержание основных компонентов.

Названия химических сред расположены в алфавитном порядке, причем в отличие от принятой в последние годы в химии номенклатуры сложных соединений название начинается с катиона.

В графе «Концентрация. Давление

» приведены массовая концентрация основного вещества либо примеси с указанием ее наименования и давления в МПа. Дополнительно сообщается о факторах, влияющих на коррозионную стойкость материалов (аэрация среды, рН, присутствие кислорода воздуха и т. д.). В случае, когда не указан растворитель агрессивного вещества, имеется в виду водный раствор. Прочерк означает, что сведения относятся к чистому продукту. Термин «фаза» характеризует агрегатное состояние химической среды.

В графе «Скорость и характер коррозии. Стойкость материалов

» представлены скорость коррозии (мм/год), характер коррозии и химическая стойкость материалов.

Условные обозначения и сокращения

характер коррозии: т — точечная коррозия, я — язвенная коррозия, н — неравномерная коррозия, мк — межкристаллитная коррозия, кр — коррозионное растрескивание;

химическая стойкость материалов: С — стоек, ОС — относительно стоек, Н — нестоек;

агрегатное состояние вещества: Т — твердая фаза; Ж — жидкая фаза; Г — газообразная фаза;

физические параметры: T

кип — температура кипения;
T
пл — температура плавления;
р
— давление;

количественная характеристика среды: насыщ. — насыщенная (ый);

резины на основе каучуков: БК — бутилкаучук, НК — натуральный, ПС — полисульфидный, СКБ — бутадиеновый, СКИ — изопреновый, СКН — бутадиен-нитрильный, СКС — бутадиен-стирольный, СКТ — кремнийорганический, СКУ — уретановый, СКФ — фторкаучук, СКЭП — этилен-пропиленовый, ХП — хлоропреновый, ХСПЭ — хлорсульфированный полиэтилен.

Перечень химических сред

Азот N2	Калия гидроксид KOH	Натрия гипохлорит NaClO
Азота оксиды	Калия нитрат KNO3	Натрия карбонат Na2CO3
Аллилхлорид CH2=CHCH2Cl	Калия сульфат K2SO4	Натрия нитрат NaNO3
Алюминия сульфат Al2(SO4)3	Калия хлорид KCl	Натрия ортофосфат Na3PO4
Алюминия хлорид AlCl3	Кальция гидроксид Ca(OH)2	Натрия перхлорат NaClO4
Аммиак NH3	Кальция гипохлорит Ca(ClO)2	Натрия сульфат Na2SO4
Аммиак NH3 водные растворы	Кальция хлорид CaCl2	Натрия хлорат NaClO3
Аммония гидродифторид NH4HF2	Кислота	Натрия хлорид NaCl
Аммония нитрат NH4NO3	азотная HNO3	Никеля(II) сульфат NiSO4
Аммония ортофосфат (NH4)3PO4	борная H3BO3	Никеля(II) хлорид NiCl2
Аммония сульфат (NH4)2SO4	бромоводородная HBr	Серы диоксид SO2
Аммония фторид NH4F	винная HOOCCH(OH)CH(OH)COOH	Сероводород H2S
Аммония хлорид NH4Cl	гексафторокремневая H2SiF6	Спирт
Ангидрид уксусный (CH3CO)2O	иодоводородная HI	метиловый CH3OH
Анилин C6H5NH2	лимонная HOC(CH2COOH)2COOH	этиловый C2H5OH
Ацетальдегид CH3CHO	малеиновая COOHCH=CHCOOH	Тетрахлорметан CCl4
Ацетилен CHº CH	масляная CH3(CH2)2COOH	1,1,2-Трихлорэтан CH2ClCHCl2
Ацетон CH3COCH3	молочная CH3CH(OH)COOH	Трихлорэтилен CHCl=CCl2
Бария хлорид BaCl2	монохлоруксусная ClCH2COOH	Фенол C6H5OH
Бензин	муравьиная HCOOH	Формальдегид HCHO
Бензол C6H6	ортофосфорная H3PO4	Фтор F2
Бром Br2	пропионовая CH3CH2COOH	Фтороводород HF
Бромоводород HBr (газ)	серная H2SO4	Хладоны:
Вода H2O	трихлоруксусная CCl3COOH	дифтордихлорметан CF2Cl2 (R12)
Вода морская	уксусная CH3COOH	дифторметан CF2H2 (R32)
Водород H2	фтороводородная HF	дифторхлорметан CF2ClH (R22)
Водорода пероксид H2O2	хлорная HClO4	октафторпропан CF3CF2CF3 (R218)
Глицерин CHOH(CH2OH)2	хлороводородная HCl	1,1,1,2-тетрафторэтан CF3CFH2 (R134а)
1,2-Дихлорэтан ClCH2CH2Cl	хлорсульфоновая SO2Cl(OH)	1,1,2-трифтортрихлорэтан CF2ClCFCl2 (R113)
1,2-Дихлорэтилен ClCH=CHCl	щавелевая HOOCCOOH	фтортрихлорметан CFCl3 (R11)
Железа(III) нитрат Fe(NO3)3	Лития хлорид LiCl	Хлор Cl2
Железа(II) сульфат FeSO4	Магния хлорид MgCl2	Хлороводород HCl (газ)
Железа(III) сульфат Fe2(SO4)3	Меди(II) сульфат CuSO4	Хлороформ CHCl3
Железа(III) хлорид FeCl3	Метиленхлорид CH2Cl2	Цинка хлорид ZnCl2
Иод I2	Метилхлорид CH3Cl	Этилен H2C=CH2
Иодоводород HI (газ)	Натрия гидроксид NaOH	Этилхлорид C2H5Cl

Таблица 1.4.62

Коррозионная стойкость материалов

Образуются при термической диссоциации тетраоксида диазота N2О4 и представляют собой смесь N2О4, NО2, NО, N2О3, соотношение компонентов которой зависит от температуры и давления.

Таблица 1.4.63

Растворимость водорода в металлах

Данные приведены для газообразной среды (фаза Г) при давлении p

= 0,1 МПа.

Таблица 1.4.64

Коррозия при контактах между металлами и сплавами

Цифровые обозначения: 0 — при соприкосновении указанных металлов и сплавов коррозия не возникает; 1 — небольшая коррозия, однако контакт допустим, если подвижные детали покрыты смазкой, а неподвижные — лаком; 2 — сильная коррозия, металлы и сплавы необходимо разделять защитными покрытиями.

Условия эксплуатации: П — эксплуатация в отапливаемых и вентилируемых помещениях, температура воздуха 10–25 ° С, относительная влажность 15–65 %; Н — эксплуатация под навесами и в неотапливаемых помещениях, среда характеризуется отсутствием воздействия атмосферных осадков и солнечной радиации, атмосфера загрязнена небольшим количеством промышленных газов, температура среды от –60 до +60 ° С, средняя относительная влажность 95 ± 3 %; А — эксплуатация на открытом воздухе, среда характеризуется воздействием атмосферных осадков, морских туманов, солнечной радиации, атмосфера загрязнена промышленными газами, пылью, температура среды от –60 до +80 ° С, средняя относительная влажность 95 ± 3 %.

Соприка-сающиеся металлы и сплавы	Серебря-ное, золотое, палла диевое и родиевое покрытия			Медь, латунь, бронза			Никеле-вое покрытие			Хромо-вое покры-тие (много-слойное)			Цинковое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Кадмие-вое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Оловян-ное и оловянно-свинцовое покрытие			Алюминий и его сплавы						Титан его сплавы			Азоти-рованная сталь			Нержаве- ющая сталь (хромо-никеле-вая)
	Серебря-ное, золотое, палла диевое и родиевое покрытия			Медь, латунь, бронза			Никеле-вое покрытие			Хромо-вое покры-тие (много-слойное)			Цинковое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Кадмие-вое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Оловян-ное и оловянно-свинцовое покрытие			оксиди-рованные			неоксиди-рованные			Титан его сплавы			Азоти-рованная сталь			Нержаве- ющая сталь (хромо-никеле-вая)
	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А
Сереб-ряное, золотое, палладие вое и родие-вое покрытия	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2	2	2	2	2	2	0	0	0	1	1	2	2	2	2	0	0	0	1	2	2	0	0	0
Медь, латунь, бронза	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2	2	2	2	2	2	0	0	0	0	1	2	1	1	2	0	0	0	1	1	2	0	0	0
Никеле-вое покрытие	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	2	0	0	0	0	0	1	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Хромовое покрытие (много-слой ное)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Цинковое покрытие (хромати-рованное)	2	2	2	2	2	2	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	1	0	0	0	1	1	2	0	0	0	0	1	2
Кадмие-вое покрытие (хромати-рованное)	2	2	2	2	2	2	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	1	1	2	0	0	1	0	1	1
Оловян-ное и оловян- но-свинцо-вое покрытие	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0
Алюми-ний и его сплавы оксидиро ванные	1	1	2	0	1	2	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
Алюми-ний и его сплавы неоксиди-рованные	2	2	2	1	1	2	0	1	2	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	1	1	2	0	0	0	0	1	2
Титан и его сплавы	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	2	1	1	2	0	0	0	0	0	0	1	1	2	0	0	0	0	0	1	0	0	0
Азотиро-ванная сталь	1	2	2	1	1	2	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1
Нержавею-щая сталь (хромони келевая)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	1	0	1	2	0	0	0	0	0	1	0	0	0

Литература

1. Рекомендации по выбору химически стойких материалов для прокладок: В 2-х кн. / Под ред. А.В. Горяиновой. М.: Машиностроение, 1980. Кн. 1. 368 с.

2. Мигай Л.Л., Тарицына Т.А. Коррозионная стойкость материалов в галогенах и их соединениях: Справочник. М.: Металлургия, 1988. 304 с.

3. Рускол Ю.С. Титановые конструкционные сплавы в химических производствах: Справочное издание. М.: Химия, 1989. 288 с.

4. Туфанов Д.Г. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей, сплавов и чистых металлов. М.: Металлургия, 1982. 352 с.

5. Повышение эксплуатационной надежности оборудования, работающего в агрессивных средах: Сб. научн. тр. / Под ред. В.С. Зотикова, М.Н. Игнатова. Пермь: Изд-во Пермского политехн. ин-та. 1990. 256 с.

6. Рачев Х., Стефанова С. Справочник по коррозии / Пер с болг. Под ред. С.И. Нейковского. М.: Мир, 1982. 520 с.

7. Нагай И.Н., Томашов Н.Д., Селедцов Д.К., Кочергина В.М. // Защита металлов. 1981. Т. 17, № 5. С. 530–537.

8. Барабанов В.Г., Зотиков В.С., Лимонова Л.П. и др. Коррозия оборудования в производстве галогенсодержащих веществ: Справочное издание / Под ред. В.С. Зотикова. СПб.: ТЕЗА, 1998. 252 с.

9. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Коррозия под действием теплоносителей, хладагентов и рабочих тел: Справочное издание / Под ред. А.М. Сухотина, В.М. Беренблит. Л.: Химия, 1988. 360 с.

10. Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты: Справочник: В 2-х кн. / В.В. Батраков, В.П. Батраков и др. Неорганические кислоты. М.: Металлургия, 1990. Кн. 2. 320 с.

11. Мамулова Н.С. и др. Все о коррозии: Справочник. СПб.: Химиздат, 2000. 577 с.

Химическая стойкость меди и ее сплавов.

Стандартный потенциал меди равен +0,52/0,337В для восстановления одновалентной и двухвалентной меди соответственно. Обычно при коррозии медь переходит в раствор именно в двухвалентной форме. Стандартный потенциал меди в растворе 3% хлорида натрия равен +0,05В, а в растворе 1Н соляной кислоты равен +0,15В. Поэтому медь при обычных условиях не вытесняет водород из растворов, т.е. не может корродировать с водородной деполяризацией. Способность к пассивированию у меди выражена слабо. Устойчивость к газовой коррозии меди повышается при легировании бериллием, магнием и алюминием.

Латунь — сплав меди и цинка. Введение в латунь алюминия, марганца, никеля повышает устойчивость сплава к атмосферной коррозии, кремния — к морской воде.

Медь устойчива:

В солевых растворах;
В разбавленных неокислительных кислотах;
В формалине.

Медь неустойчива:

В растворах, где она может образовывать комплексы (цианиды, аммиак);
В растворах окислителей — азотная кислота, перекись водорода;
В присутствии растворенного кислорода (особенно при продувке его через раствор);
В хромовой кислоте;
В муравьиной кислоте;
В сульфидах, полисульфидах, сернистом газе.

Нержавеющая сталь 316

Нержавеющая сталь

Во всех марках нержавеющей стали главными компонентами, отвечающими за коррозионную стойкость и пластичность металла, являются хром и никель. Добавление > 10 % хрома делает сталь нержавеющей, создавая на поверхности слой, содержащий большое количество оксида хрома. Этот слой образуется в результате реакции содержащегося в сплаве хрома с кислородом из атмосферного воздуха. Он придает стали свойство, которое делает ее нержавеющей. Добавление никеля обеспечивает хорошую пластичность и улучшенные свойства формовки и сварки.

Однако не все прутковые заготовки одинаковы. Содержание никеля и хрома в трубных обжимных фитингах и инструментальных кранах Swagelok из нержавеющей стали 316/316L превышает минимальные требования стандартов ASTM для прутков и поковок.

Следует учитывать, что хотя нержавеющая сталь разных марок и не подвержена сплошной коррозии, на ней может возникать местная коррозия.

Для борьбы со:

сплошной коррозией; водородным охрупчиванием; межкристаллитной коррозией

Материал имеет значение

Опасность коррозионного растрескивания под напряжением возрастает при высоких значениях концентрации хлоридов, температуры и растягивающих напряжений. Все марки нержавеющей стали подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением. Мы провели испытания фитингов Swagelok для трубок под давлением на устойчивость к SCC и получили превосходные результаты.

Трубные обжимные фитинги и инструментальные краны Swagelok из нержавеющей стали 316 превышают минимальные требования стандартов ASTM.

Химическая стойкость никеля и его сплавов.

Стандартный потенциал никеля равен -0,25В. Коррозия никеля в основном протекает с килородной деполяризацией.

Никель устойчив:

В неокисляющих разбавленных кислотах (соляная до 15%, серная кислота до 70%);
В ряде органических кислот, спиртах;
В любых щелочах при любых температурах.

Никель неустойчив:

В присутствии хлорида железа (III), хлорида меди (II), хлорида ртути (II), нитрата серебра, NaClO;
В окисляющих кислотах (например, азотная);
В концентрированных неокисляющих кислотах.

Сплав C-276

Никелевые сплавы

Сплав C-276 (Hastelloy® C-276) содержит никель, молибден и хром. Высокое содержание молибдена делает этот сплав особо устойчивым к точечной и щелевой коррозии. Он относится к немногим материалам, которые обладают устойчивостью к коррозионным воздействиям влажного газообразного хлора, гипохлорита и диоксида хлора.

Устойчивость к окислительным и кислотным рабочим средам.
Пластичность, ударная вязкость и прочность при высоких температурах.
Устойчивость к щелевой и точечной коррозии, сульфидной коррозии под напряжением (SSC) и межкристаллитной коррозии (IGC)
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)

Следует иметь в виду, что данный сплав НЕ рекомендуется использовать в средах с сильной окислительной способностью, таких как горячая и концентрированная азотная кислота.

Для борьбы со:

сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением; Коррозия под воздействием высокосернистой среды

Химическая стойкость олова и его сплава с висмутом.

Стандартный потенциал олова равен -0,136В. Чистое олово компактно при температуре выше +13о С (в форме белого олова). Ниже этой температуры, особенно при -48о С олово активно переходит в аллотропную модификацию «серое олово», имеющую порошкообразную структуру. Для исключения этого явления олово легируют, например небольшим количеством висмута (0,5-2%). Олово слабо пассивируется.

Олово устойчиво:

В природных водах;
В растворах нейтральных солей;
В пищевых средах;
В разбавленных растворах серной и соляной кислот;
В органических кислотах.

Метод 1

Метод дает возможность оценить устойчивость покрытий к коррозии при воздействии изменений температурных значений, высокой влажности воздуха и разрушительного солнечного воздействия в течение короткого промежутка времени. Для тестирования устанавливают определенные условия. Температурное значение составляет 40оС, а влажность воздуха 97%.

Испытание состоит из 5 циклов. Где каждый цикл начинается с выдерживания образца в указанных условиях 1 час. После этого обогрев отключают, и оставляют изделие еще на 2 часа. Далее их помещают в световую камеру с реж. 3-17 еще на 2 часа. Завершающим шагом образцы держат 19 часов на воздухе в условиях с температурным значением в пределах 15-30оС и влажностью воздуха до 80%.

После 5 циклов образцы оцениваются.

Химическая стойкость свинца.

Стандартный потенциал свинца равен -0,126В. Коррозионная устойчивость свинца во многом определяется устойчивостью продуктов его коррозии.

Свинец устойчив:

В серной кислоте и сульфатах;
В фосфорной кислоте и фосфатах;
В соляной кислоте до 10%;
В жестких водах с сульфатом кальция;
В кремниевой кислоте;
В индустриальных атмосферах с сероводородом, сернистым газом и серной кислотой.

Свинец неустойчив:

В азотной кислоте;
В уксусной кислоте;
В щелочах;
В серной кислоте выше 96% и олеуме;
В горячей серной кислоте до 80%;
В соляной кислоте свыше 10%;
В подземных водах с органическими кислотами;
В подземных водах насыщенных углекислотой.

Сплав cупердуплексной нержавеющей стали 2507

Нержавеющая сталь

Дуплексная нержавеющая сталь имеет двухфазную микроструктуру, состоящую из зерен аустенита и феррита. Такая структура придает этим материалам сочетание привлекательных свойств, включая прочность, пластичность и коррозионную стойкость.

Сплав супердуплексной феррито-аустенитной нержавеющей стали 2507 отлично подходит для работы в высококоррозионных условиях. В ее состав входят никель, молибден, хром, азот и марганец, что обеспечивает превосходную устойчивость к сплошной, точечной и щелевой коррозии, коррозионному, а также растрескиванию под напряжением при сохранении качества свариваемости.

Повышенный предел текучести и прочности на разрыв при повышенных номинальных параметрах давления.
По сравнению с трубками из стали 316/316L с таким же наружным диаметром и номинальным давлением меньшая толщина стенок способствует увеличению потока среды.
Свариваемость.
Области применения с температурами до 482 °F (250 °C).
Более высокая теплопроводность / более низкий коэффициент температурного расширения в сравнении с нержавеющей сталью 316.
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
Изделия Swagelok из сплава 2507 предлагаются из прутков и поковок, соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.

Механические свойства сплава 2507 делают его превосходным выбором для морских систем высокого давления и подводных систем, где необходимо учитывать факторы коррозии, большого расхода среды и веса.

Для борьбы со:

сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением

6.Химическая стойкость цинка.

Стандартный потенциал цинка равен -0,76В. Цинк может корродировать как с водородной, так и с кислородной деполяризацией. В чистом виде применяется редко, в основном в хроматированом или хромИтированом виде, а также в пассивированом виде с применением безхромовых пассиваторов.

Цинк устойчив:

В пресной воде до 55оС;
В чистой и морской сухих атмосферах.

Цинк неустойчив:

В кислых средах (при рН ниже 7);
В щелочных средах (при рН выше 12);
В индустриальных средах, содержащих SO2, SO3, HCl;
В морской воде и влажной морской атмосфере.

Сплав 400

Никелевые сплавы

Сплав 400 (Monel® 400) является медно-никелевым сплавом, который известен своей исключительной стойкостью к плавиковой кислоте, а также к коррозионному растрескиванию под напряжением и точечной коррозии в большинстве видов чистых и технических вод.

Прочность и коррозионная стойкость в условиях широкого диапазона температур и рабочих сред.
Сохранение механических свойств при температурах ниже нуля.

Следует иметь в виду, что стоячая морская вода по результатам экспериментов способствует возникновению щелевой и точечной коррозии у данного сплава.

Для борьбы со:

Химическая стойкость кадмия.

Стандартный потенциал кадмия равен -0,4В. Кадмий обладает низкой способностью к пассивации. По коррозионному поведения аналогичен цинку, однако с понижением рН скорость коррозии снижается. Кадмий более устойчив в кислых и нейтральных средах, чем цинк. В щелочных средах кадмий вполне устойчив. Самое главное — кадмий, в отличие от цинка, устойчив в морской воде и это определяет его главное применение. Присутствие SO2 и SO3 кадмий быстро корродирует. Как и цинк, кадмиевые покрытия применяются в хроматированом виде.

Cплавы 6Mo

Нержавеющая сталь

Сплавы 6-Moly (6Mo) представляют собой супераустенитную нержавеющую сталь, которая содержит не менее 6 % молибдена и имеет значение PREN (коэфф. устойчивости к точечной коррозии) не ниже 40. Сплав 6HN (UNS N08367) содержит на 6 весовых процентов больше никеля (Ni), чем сплав 254 (UNS S31254). Благодаря такому повышенному содержанию никеля сплав 6HN имеет повышенную стабильность с точки зрения формирования нежелательных интерметаллических фаз. Сплав 6HN проявил более высокую коррозионную стойкость в хлоридсодержащих средах по сравнению со сплавом 254.

Устойчивость к точеной и щелевой коррозии под воздействием хлоридов.
Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением (CSCC) под воздействием хлоридов.
Предел текучести материала на 50 % выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей серии 300.
Ударная прочность, хорошая обрабатываемость и свариваемость.
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
Изделия Swagelok из сплава 6-Moly предлагаются из прутков и поковок 6HN (UNS N08367), соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.

Для борьбы со:

сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением

Химическая стойкость титана.

Стандартный потенциал титана равен -1,63/-1,21В для двухвалентной и трехвалентной формы соответственно. Титан склонен к пассивации.

Титан устойчив:

В окислительных средах (в т.ч. хроматы, перманганаты, перекись водорода, кислород, азотная кислота);
В присутствии хлорид-ионов;
В царской водке;
В хлориде железа (III) до 30% и до 100о С;
В хлориде меди (II) до 20% и до 100о С;
В хлориде ртути (II) всех концентраций до 100о С;
В хлориде алюминия до 25% и до 60о С;
В хлориде натрия всех концентраций до 100о С;
В растворе гипохлорита натрия до 100о С;
В хлорной воде;
В газообразном хлориде до 75о С;
В соляной кислоте не более 3% при 60о С;
В соляной кислоте не более 0,5% при 100о С;
В фосфорной кислоте до 30 не выше 35о С;
В фосфорной кислоте до 3% при 100о С;
В атмосфере влажного хлора (при наличии выше 0,005% влаги);
В щелочах до 20%;
Во многих органических средах.

Титан неустойчив:

В соляной кислоте выше 3% при 60о С;
В соляной кислоте более 0,5% при 100о С;
Максимумы растворения титана в серной кислоте наблюдаются при 40% и 75%;
В атмосфере абсолютно сухого хлора;
В щелочах выше 20%.

Сплав 625

Никелевые сплавы

Назначение сплава 625 (Inconel® 625), в состав которого входят никель, хром и молибден с небольшой добавкой ниобия, состоит в том, чтобы снизить риск межкристаллитной коррозии в широком спектре крайне агрессивных сред.

Стойкость к воздействию соляной и азотной кислот.
Прочность и пластичность.
Стойкость к щелевой и точечной коррозии при высоких температурах.
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)

Материал имеет значение

Дополнительную информацию см. в документе «Трубные обжимные фитинги, фитинги среднего давления, трубные фитинги и фитинги под приварку из сплава 625, соответствующие стандарту NACE MR0175, таблица А.13», MS-06-0119-E.

Для борьбы со:

Устойчивость покрытий к коррозии под воздействием перемены температур и повышенной влажности

Для оценки параметра с данными условиями используются методы 12-14

Метод 12

Для оценки устойчивости к коррозии данным способом проводят не менее 15 циклов.

В начале каждого цикла образцы выдерживают в камере влаги в течение 6 часов при температуре 40 градусов и влажности 97 процентов. После отключения обогрева их держат еще 2 часа. Далее в камере холода изделия испытываются на протяжении 3 часов температуре 42-48оС. После этого образцы в течение 7 часов подвергают высоким температурам в термокамерах (при 60 градусах). В завершение цикла их держат при 15-30 градусах в течение 6 часов (влажность до 80%). По окончании последнего цикла производится оценка.

Метод 13

Для проведения тестирований по тринадцатому методу, испытываемые объекты сначала ставят в камеру влаги на 2 часа. В ней заранее устанавливают 40 градусов Цельсия и влажность 97%. После выключения обогрева их выдерживают еще столько же.

Следующая камера – камера с низкими температурами (-30оС). В ней испытываемый объект находится в течение 6 часов. После этого изделия подвергают повышенным температурам, а именно 60 градусов, в камере тепла. Продолжительность воздействия составляет 5 часов. После этого объекты перемешают обратно в камеру холода (-60) и выдерживают еще 3 часа.

В завершение, изделие 6 часов находится в обычных условиях (15-30 градусов, 80% влажность воздуха).

Все эти процедуры составляют один цикл. Для объективной оценки параметра проводят 15 или более циклов.

Метод 14

Количество циклов для 14 метода зависит от условий Т3 и Т2, но в любом случае их количество более 10.

Испытываемое изделие держат сначала 10 часов в камере влаги при 55 градусах С (97% влажность), затем еще 2 часа с отключенным обогревом. После помещают в термокамеру (60оС) на 10 часов. После достают и держат 2 часа при 15-30оС (80% влажность воздуха).

После проводят оценку по полученным данным.

Рейтинг

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Таблица. Коррозионная стойкость обычных металлических материалов труб, арматуры, насосов, емкостей и т.д. (металлов и сплавов) — 2.

Химическая стойкость алюминия и его сплавов.

Алюминий стоек:

В атмосферных условиях;
В средах, содержащих H2S, SO2, NH3;
В воде при нагревании;
В растворах солей, обладающих окислительными свойствами — хромовокислых, азотнокислых;
В концентрированных растворах азотной и серной кислот (обладают окислительными свойствами);
В разбавленной серной кислоте при 20о С;
В олеуме до 200о С;
В фосфорной кислоте при комнатной температуре;
В уксусной кислоте с концентрацией 1-99%масс при температуре до 65о С;
В кипящей уксусной кислоте только при концентрациях 98-98,8%масс;
В формальдегиде;
В сухом хлористом водороде.

Алюминий нестоек:

В нейтральных растворах солей, содержащих галогениды — фториды, хлориды, бромиды, йодиды;
В серной кислоте средней концентрации;
В кипящая уксусная кислота до 98%масс и выше 98,8%масс;
В капельножидкой и парообразной ртути (коррозия алюминия в уксусной кислоте начинается при присутствии ртути 0,000004% масс;
В щелочах (с водородной деполяризацией);
В плавиковой кислоте;
При контакте с медью, железом и их сплавами.

1.4.9. Коррозионная стойкость материалов

(проф., д.х.н. В.С. Зотиков

)

В графе «Концентрация. Давление

В графе «Скорость и характер коррозии. Стойкость материалов

» представлены скорость коррозии (мм/год), характер коррозии и химическая стойкость материалов.

Условные обозначения и сокращения

химическая стойкость материалов: С — стоек, ОС — относительно стоек, Н — нестоек;

агрегатное состояние вещества: Т — твердая фаза; Ж — жидкая фаза; Г — газообразная фаза;

физические параметры: T

кип — температура кипения;
T
пл — температура плавления;
р
— давление;

количественная характеристика среды: насыщ. — насыщенная (ый);

Перечень химических сред

Азот N2	Калия гидроксид KOH	Натрия гипохлорит NaClO
Азота оксиды	Калия нитрат KNO3	Натрия карбонат Na2CO3
Аллилхлорид CH2=CHCH2Cl	Калия сульфат K2SO4	Натрия нитрат NaNO3
Алюминия сульфат Al2(SO4)3	Калия хлорид KCl	Натрия ортофосфат Na3PO4
Алюминия хлорид AlCl3	Кальция гидроксид Ca(OH)2	Натрия перхлорат NaClO4
Аммиак NH3	Кальция гипохлорит Ca(ClO)2	Натрия сульфат Na2SO4
Аммиак NH3 водные растворы	Кальция хлорид CaCl2	Натрия хлорат NaClO3
Аммония гидродифторид NH4HF2	Кислота	Натрия хлорид NaCl
Аммония нитрат NH4NO3	азотная HNO3	Никеля(II) сульфат NiSO4
Аммония ортофосфат (NH4)3PO4	борная H3BO3	Никеля(II) хлорид NiCl2
Аммония сульфат (NH4)2SO4	бромоводородная HBr	Серы диоксид SO2
Аммония фторид NH4F	винная HOOCCH(OH)CH(OH)COOH	Сероводород H2S
Аммония хлорид NH4Cl	гексафторокремневая H2SiF6	Спирт
Ангидрид уксусный (CH3CO)2O	иодоводородная HI	метиловый CH3OH
Анилин C6H5NH2	лимонная HOC(CH2COOH)2COOH	этиловый C2H5OH
Ацетальдегид CH3CHO	малеиновая COOHCH=CHCOOH	Тетрахлорметан CCl4
Ацетилен CHº CH	масляная CH3(CH2)2COOH	1,1,2-Трихлорэтан CH2ClCHCl2
Ацетон CH3COCH3	молочная CH3CH(OH)COOH	Трихлорэтилен CHCl=CCl2
Бария хлорид BaCl2	монохлоруксусная ClCH2COOH	Фенол C6H5OH
Бензин	муравьиная HCOOH	Формальдегид HCHO
Бензол C6H6	ортофосфорная H3PO4	Фтор F2
Бром Br2	пропионовая CH3CH2COOH	Фтороводород HF
Бромоводород HBr (газ)	серная H2SO4	Хладоны:
Вода H2O	трихлоруксусная CCl3COOH	дифтордихлорметан CF2Cl2 (R12)
Вода морская	уксусная CH3COOH	дифторметан CF2H2 (R32)
Водород H2	фтороводородная HF	дифторхлорметан CF2ClH (R22)
Водорода пероксид H2O2	хлорная HClO4	октафторпропан CF3CF2CF3 (R218)
Глицерин CHOH(CH2OH)2	хлороводородная HCl	1,1,1,2-тетрафторэтан CF3CFH2 (R134а)
1,2-Дихлорэтан ClCH2CH2Cl	хлорсульфоновая SO2Cl(OH)	1,1,2-трифтортрихлорэтан CF2ClCFCl2 (R113)
1,2-Дихлорэтилен ClCH=CHCl	щавелевая HOOCCOOH	фтортрихлорметан CFCl3 (R11)
Железа(III) нитрат Fe(NO3)3	Лития хлорид LiCl	Хлор Cl2
Железа(II) сульфат FeSO4	Магния хлорид MgCl2	Хлороводород HCl (газ)
Железа(III) сульфат Fe2(SO4)3	Меди(II) сульфат CuSO4	Хлороформ CHCl3
Железа(III) хлорид FeCl3	Метиленхлорид CH2Cl2	Цинка хлорид ZnCl2
Иод I2	Метилхлорид CH3Cl	Этилен H2C=CH2
Иодоводород HI (газ)	Натрия гидроксид NaOH	Этилхлорид C2H5Cl

Таблица 1.4.62

Коррозионная стойкость материалов

Таблица 1.4.63

Растворимость водорода в металлах

Данные приведены для газообразной среды (фаза Г) при давлении p

= 0,1 МПа.

Таблица 1.4.64

Коррозия при контактах между металлами и сплавами

Соприка-сающиеся металлы и сплавы	Серебря-ное, золотое, палла диевое и родиевое покрытия			Медь, латунь, бронза			Никеле-вое покрытие			Хромо-вое покры-тие (много-слойное)			Цинковое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Кадмие-вое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Оловян-ное и оловянно-свинцовое покрытие			Алюминий и его сплавы						Титан его сплавы			Азоти-рованная сталь			Нержаве- ющая сталь (хромо-никеле-вая)
	Серебря-ное, золотое, палла диевое и родиевое покрытия			Медь, латунь, бронза			Никеле-вое покрытие			Хромо-вое покры-тие (много-слойное)			Цинковое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Кадмие-вое покры-тие (хрома-тирован-ное)			Оловян-ное и оловянно-свинцовое покрытие			оксиди-рованные			неоксиди-рованные			Титан его сплавы			Азоти-рованная сталь			Нержаве- ющая сталь (хромо-никеле-вая)
	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А	П	Н	А
Сереб-ряное, золотое, палладие вое и родие-вое покрытия	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2	2	2	2	2	2	0	0	0	1	1	2	2	2	2	0	0	0	1	2	2	0	0	0
Медь, латунь, бронза	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2	2	2	2	2	2	0	0	0	0	1	2	1	1	2	0	0	0	1	1	2	0	0	0
Никеле-вое покрытие	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	2	0	0	0	0	0	1	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Хромовое покрытие (много-слой ное)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Цинковое покрытие (хромати-рованное)	2	2	2	2	2	2	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	1	0	0	0	1	1	2	0	0	0	0	1	2
Кадмие-вое покрытие (хромати-рованное)	2	2	2	2	2	2	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	1	1	2	0	0	1	0	1	1
Оловян-ное и оловян- но-свинцо-вое покрытие	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0
Алюми-ний и его сплавы оксидиро ванные	1	1	2	0	1	2	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
Алюми-ний и его сплавы неоксиди-рованные	2	2	2	1	1	2	0	1	2	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	1	1	2	0	0	0	0	1	2
Титан и его сплавы	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	2	1	1	2	0	0	0	0	0	0	1	1	2	0	0	0	0	0	1	0	0	0
Азотиро-ванная сталь	1	2	2	1	1	2	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1
Нержавею-щая сталь (хромони келевая)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2	0	1	1	0	0	0	0	0	1	0	1	2	0	0	0	0	0	1	0	0	0

Литература

4. Туфанов Д.Г. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей, сплавов и чистых металлов. М.: Металлургия, 1982. 352 с.

6. Рачев Х., Стефанова С. Справочник по коррозии / Пер с болг. Под ред. С.И. Нейковского. М.: Мир, 1982. 520 с.

7. Нагай И.Н., Томашов Н.Д., Селедцов Д.К., Кочергина В.М. // Защита металлов. 1981. Т. 17, № 5. С. 530–537.

11. Мамулова Н.С. и др. Все о коррозии: Справочник. СПб.: Химиздат, 2000. 577 с.

Химическая стойкость меди и ее сплавов.

Медь устойчива:

В солевых растворах;
В разбавленных неокислительных кислотах;
В формалине.

Медь неустойчива:

В растворах, где она может образовывать комплексы (цианиды, аммиак);
В растворах окислителей — азотная кислота, перекись водорода;
В присутствии растворенного кислорода (особенно при продувке его через раствор);
В хромовой кислоте;
В муравьиной кислоте;
В сульфидах, полисульфидах, сернистом газе.

Нержавеющая сталь 316

Нержавеющая сталь

Для борьбы со:

сплошной коррозией; водородным охрупчиванием; межкристаллитной коррозией

Материал имеет значение

Химическая стойкость никеля и его сплавов.

Стандартный потенциал никеля равен -0,25В. Коррозия никеля в основном протекает с килородной деполяризацией.

Никель устойчив:

В неокисляющих разбавленных кислотах (соляная до 15%, серная кислота до 70%);
В ряде органических кислот, спиртах;
В любых щелочах при любых температурах.

Никель неустойчив:

В присутствии хлорида железа (III), хлорида меди (II), хлорида ртути (II), нитрата серебра, NaClO;
В окисляющих кислотах (например, азотная);
В концентрированных неокисляющих кислотах.

Сплав C-276

Никелевые сплавы

Устойчивость к окислительным и кислотным рабочим средам.
Пластичность, ударная вязкость и прочность при высоких температурах.
Устойчивость к щелевой и точечной коррозии, сульфидной коррозии под напряжением (SSC) и межкристаллитной коррозии (IGC)
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)

Для борьбы со:

Химическая стойкость олова и его сплава с висмутом.

Олово устойчиво:

В природных водах;
В растворах нейтральных солей;
В пищевых средах;
В разбавленных растворах серной и соляной кислот;
В органических кислотах.

Метод 1

После 5 циклов образцы оцениваются.

Химическая стойкость свинца.

Свинец устойчив:

В серной кислоте и сульфатах;
В фосфорной кислоте и фосфатах;
В соляной кислоте до 10%;
В жестких водах с сульфатом кальция;
В кремниевой кислоте;
В индустриальных атмосферах с сероводородом, сернистым газом и серной кислотой.

Свинец неустойчив:

В азотной кислоте;
В уксусной кислоте;
В щелочах;
В серной кислоте выше 96% и олеуме;
В горячей серной кислоте до 80%;
В соляной кислоте свыше 10%;
В подземных водах с органическими кислотами;
В подземных водах насыщенных углекислотой.

Сплав cупердуплексной нержавеющей стали 2507

Нержавеющая сталь

Повышенный предел текучести и прочности на разрыв при повышенных номинальных параметрах давления.
По сравнению с трубками из стали 316/316L с таким же наружным диаметром и номинальным давлением меньшая толщина стенок способствует увеличению потока среды.
Свариваемость.
Области применения с температурами до 482 °F (250 °C).
Более высокая теплопроводность / более низкий коэффициент температурного расширения в сравнении с нержавеющей сталью 316.
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
Изделия Swagelok из сплава 2507 предлагаются из прутков и поковок, соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.

Для борьбы со:

сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением

6.Химическая стойкость цинка.

Цинк устойчив:

В пресной воде до 55оС;
В чистой и морской сухих атмосферах.

Цинк неустойчив:

В кислых средах (при рН ниже 7);
В щелочных средах (при рН выше 12);
В индустриальных средах, содержащих SO2, SO3, HCl;
В морской воде и влажной морской атмосфере.

Сплав 400

Никелевые сплавы

Прочность и коррозионная стойкость в условиях широкого диапазона температур и рабочих сред.
Сохранение механических свойств при температурах ниже нуля.

Для борьбы со:

Химическая стойкость кадмия.

Cплавы 6Mo

Нержавеющая сталь

Устойчивость к точеной и щелевой коррозии под воздействием хлоридов.
Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением (CSCC) под воздействием хлоридов.
Предел текучести материала на 50 % выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей серии 300.
Ударная прочность, хорошая обрабатываемость и свариваемость.
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
Изделия Swagelok из сплава 6-Moly предлагаются из прутков и поковок 6HN (UNS N08367), соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.

Для борьбы со:

сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением

Химическая стойкость титана.

Титан устойчив:

В окислительных средах (в т.ч. хроматы, перманганаты, перекись водорода, кислород, азотная кислота);
В присутствии хлорид-ионов;
В царской водке;
В хлориде железа (III) до 30% и до 100о С;
В хлориде меди (II) до 20% и до 100о С;
В хлориде ртути (II) всех концентраций до 100о С;
В хлориде алюминия до 25% и до 60о С;
В хлориде натрия всех концентраций до 100о С;
В растворе гипохлорита натрия до 100о С;
В хлорной воде;
В газообразном хлориде до 75о С;
В соляной кислоте не более 3% при 60о С;
В соляной кислоте не более 0,5% при 100о С;
В фосфорной кислоте до 30 не выше 35о С;
В фосфорной кислоте до 3% при 100о С;
В атмосфере влажного хлора (при наличии выше 0,005% влаги);
В щелочах до 20%;
Во многих органических средах.

Титан неустойчив:

В соляной кислоте выше 3% при 60о С;
В соляной кислоте более 0,5% при 100о С;
Максимумы растворения титана в серной кислоте наблюдаются при 40% и 75%;
В атмосфере абсолютно сухого хлора;
В щелочах выше 20%.

Сплав 625

Никелевые сплавы

Стойкость к воздействию соляной и азотной кислот.
Прочность и пластичность.
Стойкость к щелевой и точечной коррозии при высоких температурах.
Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)

Материал имеет значение

Для борьбы со:

Устойчивость покрытий к коррозии под воздействием перемены температур и повышенной влажности

Для оценки параметра с данными условиями используются методы 12-14

Метод 12

Для оценки устойчивости к коррозии данным способом проводят не менее 15 циклов.

Метод 13

В завершение, изделие 6 часов находится в обычных условиях (15-30 градусов, 80% влажность воздуха).

Все эти процедуры составляют один цикл. Для объективной оценки параметра проводят 15 или более циклов.

Метод 14

Количество циклов для 14 метода зависит от условий Т3 и Т2, но в любом случае их количество более 10.

После проводят оценку по полученным данным.

Рейтинг

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )