5.8. Қорғанышты фосфаттық қабыршақтар
Фосфатты қабыршақтар түзу-ең бір тиімді тоттануға қарсы металл, соның сантында болаттың қорғанышы. Әдіс болат заттарды фосфаттықұрамдағы ортамен өңдеуде, бо- лат бетінде берік араласпайтын кристаллдық және аморфты қабыршақ түзіледі. Ол тек металдар фосфатынан немесе оксидтері және темір гидроксидтерімен болады.
Фосфатталуда түзілген қабыршақ өзін темір оксидтерімен және тоттанудьщ басқа да заттарымен болатты фосфатталу- шы ортаның химиялық байланысы көрсетеді. Қабыршақтың құрамы, сол сынды тоттануға қарсылықты және құрылымы факторлар қатарына байланысты. Оларға фосфатталу қос- пасының құрамы, өңделуші болат, фосфатталу алдындабеткі қабаттың дайындық сапасы, жалғасымдылығы және өңдеу әдістері, фосфатталудағы қоспа температурасы және т.б.
Болаттың тоттануға қарсы қорғаныштық тәжірибесінде фосфатталудың бірнеше түрлі қоспалары қолданылады: ортофосфорлық қышқылдар қоспасы; қоспалар, мырыш фос- фаты бар қоспалар, марганец құрамы бар фосфат; қоспалар, құрамында темір фосфаты бар; қоспалар, сілтілік металл фосфаты бар; полифосфаттардың және полифосфорлық қышқылдардың қоспасы; органикалық фосфорлы айланыс- тар жэне олардың негізіндегі композициялар.
Фосфаттау үшін фосфор қышқылының қоспалары қыш- қыл бөлшегінен дайындалады. Қарапайым фосфордың қыні- қылдануынан шығады. Болатпен жэне тоттану заттарымен байланысында ортофосфорлық қышқыл металл бетінде фосфаттардың берік араласпайтын қабатын түзеді.
Сулы қоспада ортофосфорлық қышқыл сатылы түрде дис- социацияланады, ол диссоциацияның бірінші сатылы кон- станты (Кх = 7 • 10_3) бұл эректрлиттің орташакүшін көрсетеді. 444 —
Екінші және үшінші сатылы диссоциация константтары сәйкесінше К2 = 7,99 • 10'8 жэне К3 = 4,8 • 1043. құрайды. Н3Р04 қоспасында иондар қатарында диссоциацияланбаған молекулалар болады [102].
Температура қоспа құрамына айтарлықтай әсер етеді. Қоспалардың эсері нәтижесінде болаттағы ортофосфорлық қышқылдар беткі жақта ашық-сұр жұқа ұсақ қабыршақ түзеді. Болатта түзілген түс олардьщ құрылымдануына бай- ланысты. Анағұрлым күңгірт түс өңделуші болатта көмір- тегінің көп мөлшері болғанда немесе темірдің жоғарғы құрамы болғанда байқалады. Фосфат қоспаларының рН төмен жағдайында, қабыршақта болаттың қьппқылды орта- да өзіндік түзілуінен ауыр металдар байланысы сақталады. Фосфатты қабыршақтың сипаттамасы негізінен салмақтық көрсеткіштің шығындысын қолданады. Анықталған салмақ- тық сынды қабыршақ металл бетінің аумағьгада бірліктенеді. Қабыршақ үшін, болатта түзілген ортофосфорлы қышқыл қоспасы, шығынды салмақтық көрсеткіш 0,05 ден 0,10 г/м2 құрайды. Қабыршақтар жоғарғы тоттануға қарсылықты құрамға ие, бірақ көбіне оларды қабаттың астына лактыбоя- уьпп жабынды есебінде қолданады.
Қабыршақ құрамы негізінен фосфатта араласпайтын 2п3 (РОД мырыштан және минералды гопеиттің сараптамалық Құрамынан - 2п3 (Р0Д • 4Н20 тұрады. 7п3 (РОД араласқьпп- тығын жүргізу 298° К да 9,1 • 10"33 құрайды.
Қабыршақтьщ мырьпп-фосфатты қоспаның шығынды сал- мақ көрсеткіші әдісіне байланысты 1,08-1,61 ден 10,8-43,0 г/м2.
Жоғарғы температурада гидролиз үрдісі толықтай ден- Дейді: бос НзР04 басқа жэне оның екінші ретті тұздары Мп3(Р04)2 араласпайтындығымен ерекшеленеді. Осынысы- Мен Қатты фазада түзілуі Мп2(НР04) • 6Н20 + Мп3 (Р04)2 •
3.6.4. Қорғасын тоттануы
Қорғасын деп әдетте қалайыланған мыс қорытпасын ай- . тады (қалай жалатылған қорғасын). Дегенмен қазір қалайы жалатылмаған қорғасындар кеңінен қолданысқа енді. Мы- салға, алюминий, кремнийлі, берилийлі, марганецті, мы- рышты және т.б. Қазір қорғасын деп мыс негізіндегі қоспа- ланған қорытпаларды айтады.
Қалайыланған қорғасындар 14 % 8п құрамда қатты қос- па түрінде келіп, беріктілігімен көзге түсіп, мыс-қалайы қорытпасы қасиетін береді. Құрамында 5 % 8п бар қорытпа- лар соққылы тоттануға берік.
Әдетте қалайыланған қорғасындар құрамында 8 ден 14 % 8п болады. Қалайы қорғасындардың тоттануға беріктігі жақсы, мысалға күкіртті қышқылда және органикалық қышқылдар қатарында өте жақсы. Антифрикциялық құрам- га ие. Тамаша жездік қасиетке ие. Ғе, 8Ь, Ві қоспалары 0,2- 0,5 % жіберілгенімен зиянды келеді.
Қалайыланған қорғасындар мыс-қалайы қорытпасынаи 14 % 8п қатты қоспа түрінде келіп, беріктілігімен ерекше- ленеді. Құрамында 5 % 8п бар қорытпалар соққылық тотга- нуға шыдамды.
Әдетте қалайыланған қорғасындар құрамында 8 ден 14% 8п бар.
Ісжүзінде қалайыланған қорғасындар да құрамындағы 14 % қалайысымен ерекшеленеді. Басқа қоспаланатын компоненттермен қатарына фосфор, мырыш т.б. кіреді. Қалайыланған қорғасынның тотануға беріктігі қалайының мөлшерін көбейтумен жақсарады. Тоттану уақытында түз- ды қышқылда қоспаланған компоненттер қоспаға осындай қатынаспен байланысады. Қай қорытпада болса, натрий гидроқышқылы тоттануы кезінде немесе күкірт қышық- лында қоспа басымдылықпен қалайыға және металдың беті
қызыл түске енеді.
Алюминийлі қорғасындар әдетте 9-1,0 % Аіие, кейде оларда Ғе, Мп, № кездеседі. Олар нашар қалайыланган қорға- сынға қарағанда жездік құрамға ие. Дегенмен беріктілігінің артуы 50 ден 70 кг/мм2және химиялық беріктігі күшті. Әсі- ресе қышқылды ортада осы қасиеті ерекшеленеді. Кей жағ- дайда, мысалга органикалық қышқылдарда, НСІ араласқан- да және теңіз суында алюминийлі қорғасынның химиялык беріктігі қалайланганға қарағанда жоғары болады.
Алюминий қорғасыннан клапандардьщ, насостардың, фильтрлердің жэне т.б. дайындалады. Алюминий қорғасын- ның бір кемшілігі болып оның зерен шекараларында жергілікті тоттануды сезгішті және қысым тоттануын икемділіг саналады. Алюминий қорғасынның әлсіз органи- калық қышқылдарға жэне сілтілерге әсеріндегі беріктігі белгілі. Ал, аммиак бар болса концентрацияға немесе темпе- ратураға тәуелсіз.