2 В яких галузях промисловості застосовуються жаростійкі матеріали?
3 Яке основна вимога пред'являється до вибору легуючого елемента?
4 Що називається окаліностойкостью?
5 Що являє собою реакція окислення?
Лекція 11. Кислотостійкість. Загальна характеристика кислотостойких матеріалів. Кислотостійка сталь. Кислотостійкість сплавів до дії різних кислот. Кислотостійкість сплавів хастеллой і тугоплавких металів
Кислотостійкістю називається властивість матеріалів протистояти руйную-щему дії розчинів кислот або їх сумішей. Ця характеристика відноситься до будів-го визна-діленим умов: продов-тивних обробки, температурі і концентрації реактиву. Кислотостійкість в великій мірі залежить також від гранулометричного складу, кристалічної структури та шорсткості поверхні частинок проби (порошку), величини рН, аніонного складу киць-лій середовища і її окислювально-віднов-новітельного потенціалу.
За дію-вию на сплави розрізняють кислоти нeoкіслітельного характеру (розчини HCl, H2 SO4) і кислі сере-ди окисного характеру (НNО3 або суміш неокислювального кислот з окислювачем).
Для створення біль-шинства кислотостойких пасивів-ючий сплавів найбільш важливі хром і титан. У нержавіючих і киць-лотостойкіх сталях хрому, наприклад, має бути не менше 13%. Однак кислотостійкість цих сплавів часто виявляється недостатньою при нали-ності деяких активують іонів (Cl -. Br -. F -), вона може також сни-тулитися в надмірно окислювальних середовищах при потенціалах більш позитивних, ніж +1,0 (явище перепассіваціі). Титан, на відміну від хрому і нержавіючих сталей, ха-рактерізует пасивністю, підвалина-чив до хлор-іонів, і не схильний до перепассіваціі, стійок в «царській горілці», в якій нестійкі не тільки нержавіючі стали, але і благород-ні метали . Однак в повністю безводних активних середовищах (соляно-кислому розчині метанолу, димить-ся азотній кислоті, безводному хлоре) титан виявляється нестійким, по-кільки його пасивність пов'язана з можливістю утворення оксидної пасивної плівки за рахунок кисню води.
Органи-етичні кислоти впливають на сплави менш активно, ніж мінеральні, причому тим активніше, як правило, чим менше атомів вуглецю в молекулі кислоти.
При створенні кислотостойких матеріалів намічається основна закономірність, найбільш чітко виявляється в гомогенних сплавах типу твердого розчину. Якщо в сплав ввести доста-точна кількість компонента, стій-кого (з тієї чи іншої причини) в даній кислоті, підвищується кислота-кістка і всього сплаву, що викликається цією ж причиною. Так, при введенні в мідь золота, в нікель - міді, а в залізо - нікелю (при достатньому легировании другим компонентом першого) спостерігається підвищення киць-лотостойкості сплаву в неокіслі-них кислотах внаслідок збільшення його термодинамічної стабільності.
Кислотостійка сталь - сталь, що відрізняється хімічною стійкістю до дії агресивних кислотосодержащих середовищ; вид корозійностійкої ста-ли. Характер легування і кіль-кість легуючих елементів визна-ділячи структуру і клас кислотостійкої сталі: феритний, аустеніто-феритний і аустенітний (таблиця 11.1). Кислотостійка сталь отли-чає високу корозійну стій-кістю, яка залежить від пасив-ності металів, що виявляється при впливі окислювачів.
Найсильніший Пассі-вірующій елемент - хром, якого міститься в стали не менше 16% [пассивирование - перехід металів і сплавів в стан, при якому різко сповільнюється їх корозія за рахунок утворення на поверхні захисних плівок] Нікель збільшує стійкість стали в розчинах відновлювальних киць- лот (сірчаної, соляної) і в деяких органічних кислотах, підвищуючи електродний потенціал. Молібден також підвищує корозійну стійкість сталі в розбавлених розчинів-рах сірчаної, соляної, фосфорної, сер-ність, мурашиної, оцтової та інших кислот.
Таблиця 11.1 - Хімічний склад кислотостойких сталей