3.1.9 Коррозия, вызываемая хлором

Хлор (из группы галогенов) по химической активности уступает только фтору. Реакция соединения хлора с металлами протекает быстро с выделением большого количества теплоты. Так как скорость выделения тепла превосходит скорость его отвода, то металлы в соединении с хлором могут гореть. Особенно энергично протекает взаимодействие Сl₂ с Nа, К, Мg и др. Nа, Сu, Fе, Sn и другие металлы, сгорая в С1₂, образуют соответствующие соли. Во всех этих случаях атомы металла отдают электрон, т. е. окисляются, а атомы хлора присоединяют электроны, т. е. восстанавливаются. Эта способность присоединять электроны выражена очень резко у хлора и других галогенов (F₂, Bг₂, I₂). Особенно сильной кор­розии в условиях воздействия сухого хлора подвергаются: алюминий при температуре выше 160°С, чугун — выше 240°С, медь — выше 300°С. Образующиеся хлориды (FеС1₃, СuСl и др.) не обладают защитными свойствами.

1 — алюминий; 2 — чугун; 3 — углеродистая сталь;

4 — сталь Х19Н9Т; 5 — никель

Рисунок 13 — Зависимость скорости коррозии металлов в сухом хлоре от температуры

На рисунке 13 показано влияние температуры на коррозию некоторых металлов в сухом хлоре. Наиболее стойкими материалами в сухом хлоре являются никель и его сплавы. Реакция сопровождается незначительным выделением теплоты, а образующиеся пленки обладают малой летучестью.

3.1.10 Защита от газовой коррозии

Защитить металл от газовой коррозии можно различными способами: легированием, т. е. введением в состав сплава компонентов, повышающих жаростойкость; нанесением на поверхность металлических деталей защитного металлического или неметаллического слоя; применением защитных газовых атмосфер.

По теории жаростойкого легирования к вводимому компоненту предъявляются следующие основные требования:

- легирующий компонент должен иметь большее сродство к кислороду, чем основной металл;

- оксид легирующего элемента должен быть сплошным, т. е. его объем должен быть больше объема металла, из которого он образован;

- оксид легирующего элемента должен иметь высокое электрическое сопротивление, затрудняющее движение в нем ионов и электронов;

- размер ионов легирующего компонента должен быть меньше размера ионов основного металла, что облегчает диффузию легирующего компонента;

- оксид легирующего компонента должен иметь высокую температуру плавления и не образовывать низкоплавких эвтектик в смеси с другими оксидами;

- легирующий и основной компоненты должны образовывать твердый раствор при данной концентрации, что обеспечивает возможность образования сплошной и равномерной пленки на всей поверхности сплава.

Наилучшим образом данные требования удовлетворяются для железоуглеродистых сплавов при их легировании Сг, Аl, Si, которые образуют защитные оксиды: Cr₂О₃ ; Аl₂О₃ ; SO₂.

В металлургической и металлообрабатывающих отраслях промышленности при термообработке и сварке металлов для предотвращения газовой коррозии применяют защитную атмосферу, состоящую из газов, нейтральных по отношению к данному металлу. Защитная атмосфера состоит из Аг, N₂ или смесей газов — СО, СО ₂, N ₂ , Н ₂.