
- •Коррозионная характеристика металлов и сплавов Конструкционные материалы на основе железа
- •Легирование сталей, как способ повышения коррозионной стойкости
- •Легированные чугуны
- •Современные коррозионностойкие сплавы и стали
- •Алюминий и его сплавы
- •Скорость коррозии алюминия в уксусной кислоте (мм/год)
- •Магний и его сплавы
- •Медь и медные сплавы
- •Никель и его сплавы
- •Титан и его сплавы
- •Коррозионная устойчивость титана и нержавеющей стали типа 18-8
Алюминий и его сплавы
Алюминий и его сплавы по масштабам производства и применения в промышленности занимают одно из первых мест. Плотность алюминия равна 2,7, температура плавления 658°С, хорошо поддается сварке, прокатке, ковке и другим механическим операциям. Механические свойства алюминия невысоки и в значительной степени зависят от характера термической обработки. ПДК в воде 0,04 мг/л. Стандартный электродный потенциал алюминия для реакции А13++3е ↔А1 равен —1,66 В, т.е. он является достаточно активным металлом. Однако алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах благодаря склонности к пассивированию.
В
пассивном состоянии поверхность алюминия
покрыта пленкой, состоящей из Al2O3
или Al2O3*H2O
толщиной от 5 до 100 нм в зависимости от
условий эксплуатации. Пленка на алюминии
обладает хорошим сцеплением с металлом
и удовлетворяет требованию сплошности.
Поэтому коррозионная стойкость алюминия
во многом определяется величиной рН
раствора (рис.).
Пленка на алюминии образуется при рН =
3-9. Алюминий стоек в атмосферных условиях
и в средах, содержащих H2S,
SO2,
NH3,
в воде при нагревании. В нейтральных
растворах солей коррозия алюминия
зависит от природы аниона. Галоидные
ионы разрушают оксидную пленку. Причем
ионы F-
и С1-
оказывают более сильное разрушающее
действие, чем ионы Вг-
и J-.
Стойкость алюминия высока в растворах
солей, обладающих окислительными
свойствами, таких как хромокислые и
азотнокислые. Поэтому алюминий применяют
в производстве аммиачной селитры и
капралактама.
Рис. Зависимость скорости коррозии за 24 часа — (1) и электродного потенциала (2) алюминия от рН хлоридного раствора
Коррозионная стойкость алюминия велика в концентрированных растворах азотной и серной кислот, которые обладают высокими окислительными свойствами. При высоких концентрациях HNO3 коррозионная стойкость алюминия выше, чем нержавеющей стали марки 12Х18Н9. Поэтому алюминий используется в производстве концентрированной азотной кислоты по методу прямого синтеза.
Средние концентрации серной кислоты опасны для алюминия. Но он стоек в разбавленной и концентрированной H2SO4 при 20°С, а в олеуме(сорт крепкой серной к-ты - раствор серного ангидрида SO3 в 100%-й серной кислоте H2SO4.) — при температурах до 200 °С. Это позволяет использовать алюминий в производстве олеума и хлорсульфоновой кислоты.
В фосфорной и уксусной кислотах, а также во многих органических средах алюминий при комнатной температуре устойчив.
Алюминий и его сплавы широко применяют в промышленности в производстве уксусной кислоты и формальдегида. Алюминий достаточно стоек к действию уксусной кислоты любых концентраций от 1 до 99 масс.% при температурах, не превышающих 65°С. В кипящих растворах кислоты алюминий нестоек за исключением концентраций 98-99,8 % СНзСООН (табл.). Сильное влияние на разрушение алюминия и его сплавов оказывает капельножидкая и парообразная ртуть. Достаточно непродолжительного контакта алюминия со ртутью, чтобы он начал быстро разрушаться в жидких средах, а иногда и во влажной атмосфере.
Таблица