Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 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

нию цинка:

Zn -h- FeS04 Fe + ZnS04

В растворах щелочей (рН>12) и кислот цинк неустойчив, но он обладает высокой стойкостью в нейтральных и слабощелочных средах в связи с образованием на поверхности Zn(0H)2.

Никель. Нормальный электродный потенциал никеля (Ni4=fcNi2+-t-2e"~) - 0,25 В. Он обладает высокой коррозионной стойкостью во многих средах. В атмосфере, не содержащей оксид серы (IV), хлора, аммиака, металл хорошо устойчивдо500°С. В разбавленных минеральных кислотах (НС1, H2SO4 до 70%) и в некоторых органических кислотах никель устойчив при обычных температурах, а в азотной кислоте разрушается. В растворах солей, не обладающих окислительными свойствами по отношению к никелю, его коррозия незначительна. Однако никель быстро разрушается в растворах хлоридов железа, меди и ртути, а также в растворах нитрата серебра, гипохло-рита натрия и т. п.

I Щелочи не действуют на никель ни в водных растворах, ни в расплавленно.м состоянии. В концентрированных растворах едких щелочей стойкость никеля обуслов-

i лена защитной гидроксидной пленкой. При концентрации едкого натра до 50%) скорость коррозии никеля не выше 0,003 мм/год.

Сухой аммиак не разрушает никель, а в концентрированных растворах аммиака металл неустойчив. Никель ; стоек во многих органических средах даже при повышен- ных температурах.

j Кадмий. Нормальный электродный потенциал кадмия \ {САСд++2е~)-0,402 В. Кадмий находит применение j как антикоррозионное покрытие для деталей, погружен-! ных в морскую воду. Поведение кадмия в растворах солей , и кислот аналогично цинку, но он более устойчив в растворах серной кислоты. Устойчивость кадмия в растворах щелочей объясняется образование.м на его поверхности защитной пленки из продуктов коррозии.

Кобальт. Нормальный электродный потенциал кобальта (CoCo++2e~)-0,28 В. Изделия из кобальта отличаются высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Однако из-за высокой стои.мости изделия из кобальта применяю.тся только в тех случаях, когда аппаратура подвержена одновременному воздействию агрессивных сред и механических нагрузок.

Раздел третий КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Глава XIV

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Коррозионно-стойкие сплавы на железоуглеродистой основе

Легированные чугуны. Кремнистые чугуны - это сплавы железа с кремнием (Fe - С -Si), содержащие 14-18% кремния. Они имеют высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах. Резкое усиление коррозионной стойкости характерно для сплавов с содержанием кремния выше 14,5%.

В СССР распространены две .марки железокремни-стых сплавов: С-15 (0,5-0,8% С; 14,5-15,0% Si) и С-17 (0,3-0,8% С; 16,0-18,0% Si). Этим сплавам свойственны высокая твердость, хрупкость; их нельзя прокатывать и обрабатывать резанием. Изготовление аппаратуры или отдельных узлов и деталей из таких сплавов возможно только литьем.

Сплавы типа С-15 и С-17 весьма чувствительны к резким перепадам температур и не выдерживают быстрого или местного нагрева. Коррозионная стойкость этих сплавов весьма высока, особенно в растворах кислот (например, скорость коррозии сплава С-17 в 40%-ной H2SO4 менее 0,5 мм/год, а в 60-94%-ных растворах H2SO4 - менее 0,025 мм/год). Эти сплавы устойчивы в концентрированной азотной кислоте при кипении, в растворах фосфорной кислоты всех концентраций при любых температурах.

Высокая коррозионная стойкость железокремнистых сплавов обусловлена образованием на их поверхности защитных пассивных пленок либо Si02 (при концентрации Si в сплаве больпгс 16%), либо состоящей в основном из оксидов железа. При механическом повреждении пленка

под действием окислителей способна к «самозалечиванию». В растворах фтористоводородной кислоты и концентрированных растворах щелочей защитная пленка не образуется и сплавы типа Fe - С - Si в этих средах разрушаются.

Легирование железокремнистых сплавов молибденом (2-5%) увеличивает его стойкость в горячей серной и соляной кислотах. Основные области примененпя этих сплавов - изготовление различной запорной арматуры, центробежных насосов "и аппаратуры для работы с агрессивными жидкостями.

Хромистые и никелевые чугуны обладают высокими механическими свойствами, так для Х-28 предел прочности при изгибе 570-650 МН/м2 (57-65 кгс/мм), твердость по Бринеллю 220-270. Эти сплавы обладают удовлетворительными литейными свойствами. Некоторые сорта хромистых чугунов после отжига могут подвергаться холодной обработке резанием. Добавки кремния (1-2%) улучшают механическую обрабатываемость хромистых чугунов.

Хромистые чугуны устойчивы в растворах азотной кислоты любой концентрации при нормальных температурах, в растворах серной (до 62%), фосфорной (до 70%), уксусной кислотах, в растворах солей, но в соляной кислоте они разрушаются. Применяются хромистые чугуны для изготовления хи.мической аппаратуры, труб, деталей насосов и т. д.

Характерной особенностью никелевых чугунов является их высокая коррозионная стойкость в расплавах солей и концентрированных растворах щелочей.

Легированные стали. В зависимости от основных свойств легированные стали разделяют па три группы: нержавеющие (коррозионно-стойкие); жаростойкие (ока-линостойкне) п жаропрочные стали. Нержавеющей, или коррозионно-стойкой, сталью называют сталь, обладающую высокой химической стойкостью в агрессивных средах. Наиболее распространенные из этой группы - хромистые (13-30% Сг), хромоникелевые (до Ш-12% Ni), хромоникельмолпбденовые и другие стали. Механические свойства хромистых сталей приведены в табл. 12.

Термин «нержавеющие стали» условен н не означает абсолютную стойкость этих лгатсрналов в агрессивных средах. Так, пассивируемость, а следовательно, и коррозионная стойкость хромистых сталей возрастает с уведи-