3.1 Сплавы Ni-Cu
Сплавы никель — медь. При содержании меди около 30% сплавы системы Ni—Сu имеют наиболее высокую коррозионную стойкость.
рис.1 Диаграмма состояния Cu—Ni
Широкое применение имеет деформированный сплав монель-металл, содержащий 30% меди, 1,5—2% железа, 1,5% марганца, остальное— никель. Монель-металл имеет значительно более высокую коррозионную стойкость, чем никель в кислотах, содержащих кислород (аэрированные растворы). Монель-металл стоек в растворах плавиковой кислоты всех концентраций (включая безводную плавиковую кислоту) и хорошо сопротивляется воздействию чистой фосфорной кислоты всех концентраций при ограниченном доступе воздуха. При повышенной аэрации, или введении окислителей, скорость коррозии монель-металла в плавиковой и фосфорной кислотах резко возрастает. В азотной кислотете монель-металл разрушается. Монель-металл устойчив в морской воде, при этом застойные условия, так же как для никеля, менее благоприятны. Высокой коррозионной стойкостью характеризуется монель-металл в растворах щелочей и многих органических кислотах (при ограниченном доступе кислорода). Монель-металл устойчив в растворах многих солей, в т. ч. в растворах хлоридов (NaCl, ZnCl2). В кислых растворах солей, содержащих ионы — окислители Fe3 +, Си2 +, N03, монель-металл неустойчив. В атмосферных условиях сплав чувствителен к примесям сернистых газов. С повышением температуры скорость коррозии монель-металла значительно увеличивается во всех средах, за исключением растворов плавиковой кислоты, не содержащих избытка воздуха.
3.2 Сплав Ni-Cr
Сплавы никель — хром. Различают железистые и нежелезистые нихромы. Железистые нихромы содержат 60% никеля и 13—15% хрома, остальное — Fe.
рис.2 Диаграмма состояния Ni-Сr
К железистому нихрому относится также сплав инконель, содержащий 73—75% никеля, 13—15% хрома и 5—6% железа. Нежелезистый нихром обычно содержит около 20% хрома. Железистые и нежелезистые нихромы имеют высокую коррозионную стойкость в сельских и морских атмосферных условиях.
Наибольшее применение нашли два типа нихрома: Х15Н6 и Х20Н80. Нихром Х20Н80 – сплав, состоящий из следующих элементов: Ni (73-78%); Cr (19-21%); Si (1%);Mn(0,7%); остальное Fe .
В промышленной атмосфере, содержащей сернистые газы, нихромы подвержены коррозии. Нихромы весьма устойчивы в пресной воде, а также в движущейся морской воде, застойная морская вода менее благоприятна; они устойчивы также в рудничных водах.
При обычных температуpax нихромы устойчивы в растворах серной кислоты (до 5%), растворах плавиковой и фосфорной кислот всех концентраций (в т. ч. безводной плавиковой кислоте, а также в растворах сероводорода). В азотной кислоте особенно высокую коррозионную стойкость имеют сплавы при содержании 20% хрома. В сильно концентрированной азотной кислоте (более 96%) и др. сильных окислителях нихромы разрушаются вследствие явления перепассивации. Чем больше содержание хрома в никелевых сплавах, тем более они устойчивы в растворах азотной кислоты; добавки железа при этом повышают устойчивость нихромов. В горячих растворах азотной кислоты стойкость нихромов уступает стойкости хромоникелевой и хромистой нержавеющих сталей. Нихромы устойчивы в растворах солей, в кислых растворах хлоридов, за исключением растворов FeCl3 и СиС12. В органических кислотах при обычных температуpax нихромы устойчивы, в кипящих растворах уксусной и муравьиной кислот их коррозионная стойкость резко уменьшается. Нихромы устойчивы в щелочных растворах, за исключением высококонцентрированных (при высоких температуpax), например 90—98% NaOH при 375—475°, при этом более устойчивы железистые нихромы. Нихромы также устойчивы в водном растворе аммиака.