
- •3. Конструкционные материалы химического машиностроения.
- •3.1. Железо и его сплавы
- •3.2. Никель, кобальт и их сплавы
- •3.3. Медь и её сплавы
- •3.4. Свинец
- •3.5. Алюминий и его сплавы
- •3.6. Титан и его сплавы
- •12. Силикатные материалы
- •2. Полиэтилентерефталат – лавсан.
- •3. Эпоксидные смолы.
- •1. Химическая.
- •2. Электрохимическая.
- •3. Фреттинг-коррозия (коррозия в механически нагруженных материалах).
- •4. Фото- и радиационнохимическая коррозия.
- •5. Абляция
- •1. Равномерная коррозия
- •3. Коррозионное растрескивание
- •4. Щелевая коррозия
- •1. Использование коррозионностойких материалов.
- •2. Методы флегматизации среды.
- •3. Методы пассивации поверхности.
- •4. Применение защитных покрытий.
3.4. Свинец
Восемьдесят второй элемент Периодической Системы. Мягкий белый металл. Плотность 11344 кг/м3. Свинец и все его соединения высокотоксичны. Стандартный потенциал основной реакции окисления свинца U0 (Pb0 Pb2+ ) = - 0,126 В. Стойкость свинца определяется образованием оксидных плёнок. Малостоек в растворах окисляющих, а также низших органических кислот. Достоинство свинца – стойкость в электрохимических процессах и стойкость к фторидам. Особое значение имеет сплав свинца с (6…12) % олова – гартблей («твёрдый свинец»). Применяется – ограниченно - в виде листов для наложения - плакирования рабочих поверхностей аппаратуры сернокислотного производства; процессов сульфирования, фторирования; а также для изготовления деталей насосов, арматуры и электродов. Верхний температурный предел для оборудования со свинцовыми покрытиями – 120 0С.
3.5. Алюминий и его сплавы
Тринадцатый элемент Периодической Системы. Самый распространённый из металлов – 7,4 % в земной коре; присутствует в виде оксидов, смешанных фосфатов и силикатов. [ Кристаллический оксид - Al2O3 – корунд – второй по твёрдости минерал после алмаза (9 баллов по шкале Мооса)]. Тип кристаллической решётки – ОГЦ. Мягкий белый пластичный лёгкий металл. Плотность ρ20=2702 кг/м3. Температура плавления ТПЛ = 660 0С. Отличается высокой теплопроводностью (λ =188 Вт/м.К) и электропроводностью [σ= (1,6…2,6).107 Сн/м). Получают электротермическими и электрохимическими методами, достигая высокой степени чистоты (до 99,999999 %). Алюминий и его соединения малотоксичны. Стандартный потенциал основной реакции окисления алюминия U0 (Al0 Al3+ ) = - 1,66 В. Стойкость алюминия определяется образованием оксидных плёнок, существующих в диапазоне рН=(3…9). Устойчив в нейтральных и кислых водных средах; газообразных – HCl, NH3, H2S. Малостоек в растворах окисляющих и органических кислот, а также щелочей.
Достоинство алюминия – лёгкость; существенный недостаток – низкая прочность. В технике, в т.ч. – химическом машиностроении большое значение имеют сплавы с кремнием, медью, магнием, марганцем, хромом, железом –
силумины, дюралимины, магналины. Дюралюмины имеют высокие прочностные свойства, но низкую стойкость; изделия из них защищают плакированием чистым алюминием. Силумины отличаются хорошей стойкостью к окислительным нейтральным и кислым средам, а также к газовой коррозии. Магналины имеют наилучшие из сплавов алюминия свойства. Особенность всех сплавов алюминия – нестойкость к контактной электрохимической коррозии –
особенно в парах со сплавами меди и железа.
Таблица 2 – Сплавы на основе алюминия
Наименование |
Марки |
Массовые доли легирующих добавок, % |
|||||
Si |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr, Ti |
Fe |
||
Алюминий |
АВ, АД |
<1,5 - в сумме |
|||||
Дюралюмины |
Д1-Д6 |
- |
2…7 |
0,4…1,8 |
0,3…0,9 |
- |
- |
Силумины |
АЛ1-АЛ7 |
0,8…13,0 |
0,2…4,5 |
- |
0,5…13,0 |
- |
- |
Магналины |
АМгМц, Амгб |
- |
- |
<1 |
4,0…12,0 |
0,1 |
<0,25 |
Алюминий и его сплавы применяют для изготовления реакторов, кристаллизаторов, сосудов, фильтров, теплооб
менников, дистилляционных и ректификационных аппаратов и труб, работающих под давлением до 0,6 МПа.