Коррозия металла и защита от коррозии.

Совершенствование транспортных и стационарных газотурбинных двигателей связано с увеличением температуры газов перед турбиной, действию которых подвергаются весьма нагруженные детали двигателей, изготовленные из дорогостоящих никелевых сплавов. С увеличением температуры газов возрастает роль сопротивляемости таких деталей газовой коррозии для определения срока службы двигателей.

Сульфидная коррозия никелевых сплавов является определяющим для многих стационарных энергетических установок и газотурбинных двигателей морских судов.

Для защиты никелевых сплавов от газовой коррозии широко применяют покрытия.

При длительном пребывании деталей из никелевых сплавов в агрессивной газовой среде при высокой температуре в поверхностных слоях деталей могут произойти настолько существенные изменения состава и структуры, что это может оказать определенное влияние на прочность. Заметное влияние на уменьшение прочности деталей, особенно тонкостенных, могут оказывать и жаростойкие покрытия, основой которых является моноалюминид никеля – соединение, обладающее низкой прочностью. Пластичность моноалюминида никеля при температурах ниже 600°С также очень мала.

Механизмы влияния внешней среды на прочность металлических материалов при высоких температурах сложны и многообразны. Известны примеры, когда окисление приводит к увеличению прочности, например в результате внутреннего окисления.

Вместе с тем в условиях, когда протекает сульфидная коррозия, долговечность никелевых сплавов при ползучести уменьшается во много раз не только вследствие уменьшения сечения образцов или деталей, но и благодаря эффекту Ребиндера.

С помощью покрытий обычно усиливают долговечность высокотемпературных деталей. Однако в некоторых случаях (при недостаточной пластичности) покрытия под действием термических и механических напряжений растрескиваются, трещины проникают из покрытия в подложку и это приводит к сокращению срока службы деталей. Очевидно, что для защиты от газовой коррозии необходимо применять такие покрытия и такую технологию их нанесения, при которых их возможное отрицательное влияние на прочность в эксплуатационных условиях было бы существенно меньше влияния газовой коррозии на прочность непокрытого сплава.

Применение

Основная масса производимого никеля является компонентом легированных сталей, жаростойких, сверхтвердых, магнитных, коррозионно-стойких сплавов. Металлический никель – конструкционный материал для химической аппаратуры, медицинской техники, магнитострикторов, ядерных реакторов, для аккумуляторных электродов.

Никель является микроэлементом для млекопитающих и растений. В организме взрослого человека содержится 5-13,5 мг никеля.

Никель входит в состав сплава нитинол, обладающего «памятью» формы (никелид титана).

В настоящее время никель и его сплавы используют для деталей специального назначения, приборостроения, машиностроения, в ракетной технике, для производства щелочных аккумуляторов, пористых фильтров, катализаторов и для антикоррозионного электролитического покрытия деталей и полуфабрикатов.