Задания для расчета

Студент по заданию преподавателя решает одну из предложенных задач, пользуясь теоретическими сведениями и справочными данными.

ЗАДАЧА № I. При сжигании загрязненного ванадием жидкого топлива (например, мазута) образуется большое количество золы, содержащей легкоплавкий оксид V₂О₅, что является причиной ванадиевой коррозии металлов и сплавов. Определить глубинный показатель коррозии аустенитной стали Х18 при испытании в течение 120 ч при 1123 К в присутствии 10 мг золы, если убыль массы образца этой стали равна 3,5 г. Сопоставить полученное значение с величиной глубинного показателя коррозии этой стали при заданном режиме испытаний на воздухе, где убыль массы образца составила 0,335 г. Площадь поверхности образцов 40 см². Плотность стали Х18 7,7 г/см³.

ЗАДАЧА № 2. Оценить коррозионную стойкость цинка на воздухе при температуре 673 К. Образец цинка с площадью поверхности 30 см² и начальной массой 21,4261 г, после 180 ч испытания на воздухе при 673 К имел массу 21,4279 г. Образуется оксид ZnO.

ЗАДАЧА № 3. Определить объемный показатель коррозии и оценить коррозионную стойкость меди в кислороде при 973 К. Медный образец с площадью поверхности 20 см² после двухчасового окисления при 973 К поглотил 13,6 см³ О₂ при нормальных условиях. Относительная атомная масса меди 63,54, плотность меди ρ = 8,76 г/см. Образуется оксид Cu₂O.

ЗАДАЧА № 4. Определить влияние меди и состояния образца на величину прочностного показателя коррозии литейного сплава В124 ( Al – Si – Cu - Mg) по результатам испытаний в течение трех месяцев во влажной камере с распылением раствора с массовой долей NaCl 3 % (табл.5).

Таблица 5

Экспериментальные данные

Массовая доля меди в сплаве, %	Состояние образца	Предел прочности σb, МПа
		до коррозии	после коррозии
3,0	Без литейной корки С литейной коркой	353 342	323 331
4,0	Без литейной корки С литейной коркой	346 372	308 316

ЗАДАЧА № 5. К недостаткам алюминиевых сплавав с высоким содержанием магния относится появляющаяся в результате длительного нагрева при Т >333-353 К чувствительность к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. Определить влияние термической обработки на прочностной показатель коррозии сплава АЛ8, подвергнутого испытаниям в течение двух месяцев в растворе с массовой долей NaCl 0.3 % + H₂O₂ 0,1 % (табл. 6).

Таблица 6

Экспериментальные данные

Предел прочности до коррозии σb, МПа	Предел прочности после коррозии σb, МПа	Состояние сплава
346	300	Закалка
360	301	Закалка и отжиг при 333 К, 5 ч
381	310	Закалка и отжиг при 333 К, 24 ч
378	97	Закалка и отжиг при 333 К, 240 ч

ЗАДАЧА № 6. Рассчитать показатель изменения массы при коррозии алюминия в олеуме. Размеры образца 50х30х1 мм, начальная масса 4,053 г, после восьмисуточного испытания - 4,0189 г. К какой группе коррозионной стойкости относится алюминий в этой среде?

ЗАДАЧА № 7. Определить объемный показатель коррозии магния в 0,5 моль/дм³ растворе NaCl. Размеры образца 20х20х0,5 мм. Условия испытания: полное погружение, давление воздуха 1,01310⁵ Па, Т = 298 К. За 100 ч выделилось 330 см³ водорода.

ЗАДАЧА № 8. Установить взаимосвязь объемного показателя, полученного в предыдущей задаче, токового показателя и показателя изменения массы. Относительная атомная масса магния A_Mg = 24, валентность n = 2.

ЗАДАЧА № 9. Определить на основании данных (табл. 7) прочностной показатель и показатель изменения массы при коррозии двух марок сталей и оценить их склонность к межкристаллитной коррозии. Поперечное сечение образцов 10х1 мм, длина 40 мм. Концы образцов изолированы. Продолжительность испытания в растворе с массовой долей НNO₃ 35 % + 0,5 г/дм³ NaF составляет 240 ч, Т = 293 К. Стали прошли следующую термообработку: отпуск при 700 °С в течение 2 ч.

Таблица 7

Разрушающая нагрузка и масса образцов до и после коррозии

Опытные данные	1Х18Н9	1Х18Н9
Разрушающая нагрузка до коррозии, Н	5950	6720
Масса образца, г: до коррозии после коррозии	7.2360 7.1726	7,2210 7.2031
Разрушающая нагрузка после коррозии, Н	5410	6670

ЗАДАЧА № 10. Определить на основании данных (табл. 8) изменение электрического сопротивления, а также установить наличие или отсутствие межкристаллитной коррозии у отпущенной при 650 °С стали 1Х18Н9 в различных средах. Состав раствора 1: 100 г/дм³ HNO₃ и 1.8 г/дм³ NaF; раствора 2: 100 г/дм³ HNO_{3 и} 9.9 г/дм³ NaF.

Таблица 8

Электрическое сопротивление и масса образцов до и после коррозии

Опытные данные	.Раствор I	Раствор 2
Масса образца до коррозии, г	3,6498	3.6498
Электрическое сопротивление образца до коррозии, Ом	0.00688	0.00688
Масса образца после I ч коррозии, г	3.6354	3,5005
Электрическое сопротивление образца после I ч коррозии, Ом	0,00713	0.00721

ЗАДАЧА № 11. Дать на основании данных (табл. 9) характеристику склонности к межкристаллитной коррозии образцов стали (19 % Сr и 9 % Ni).

Таблица 9

Глубинный показатель коррозии после кипячения образцов в растворе с массовой долей азотной кислоты 65 %

Номер образца	Кг, мм/год
	По потере массы Км	По электрическому сопротивлению Кr
1	0,290	0,274
2	0,744	1,280
3	1,673	6,310
4	1,858	17,680

ЗАДАЧА № 12. Найти уравнение зависимости объема выделившегося водорода от времени при коррозии цинка в 0,5 моль/дм³ H₂SO₄. Каковы причины ускорения выделения водорода?

Τ, ч	1	2	3	4	5	6
VH2, см3	2	9	23	44,6	75,4	114