На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Легирование для повышения коррозионной стойкости металлов

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 24.09.2012. Сдан: 2012. Страниц: 9. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 Введение
 
 Высокие темпы развития промышленности, интенсификация производственных процессов, повышение основных технологических параметров (температура, давление, концентрация реагирующих средств и др.) предъявляют высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и строительных конструкций. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится  надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов.
Необходимость осуществления мероприятий  по защите от коррозии диктуется тем  обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб. По имеющимся данным, примерно около 10% ежегодной добычи металла расходуется  на покрытие безвозвратных потерь вследствие коррозии и последующего распыления. Основной ущерб от коррозии металла связан не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций, т.к. вследствие коррозии они теряют необходимую прочность, пластичность, герметичность, тепло- и электропроводность, отражательную способность и другие необходимые качества. К потерям, которые терпит народное хозяйство от коррозии, должны быть отнесены также громадные затраты на всякого рода защитные антикоррозионные мероприятия, ущерб от ухудшения качества выпускаемой продукции, выход из строя оборудования, аварий в производстве и др.
Защита от коррозии является одной  из важнейших проблем, имеющей большое  значение для народного хозяйства.
 
 
 
 
 
     Легирование для повышения коррозионной стойкости металлов
 
Это эффективный (хотя и дорогой) метод  повышения коррозионной стойкости  металлов. Особенно хорошо зарекомендовал себя в условиях эксплуатации в агрессивной  коррозионной среде или при воздействии  механических напряжений. Предотвращает  разрушение и растрескивание металла.
При легировании в состав сплава вводят компоненты, вызывающие пассивность  металла.
Легирование как механизм защиты от коррозии может быть произведен различными способами. Это может быть повышение устойчивости от коррозии металла всего изделия (объемное легирование), либо создание защитной пленки на его поверхности (поверхностное легирование).
Жаростойкое или объемное легирование  осуществляют одновременно с получением того или иного конструкционного металла. Вводятся такие легирующие компоненты, которые увеличивают  жаропрочность и, кроме того, обладают высокой диффузионной способностью в данном металле или сплаве и, выходя на поверхность, образуют устойчивые оксидные слои.
Поверхностное легирование  представляет собой насыщение поверхности  данного сплава металлом, обладающим прочным оксидным слоем, - аллитирование, хромирование, силицирование и т. д. Термодиффузионный метод позволяет получать поверхностный слой сплава в результате диффузии атомов наносимого элемента в основной металл при высоких температурах и тем самым существенно понизить расход легирующих элементов при повышении жаростойкости металла.
Особыми химическими свойствами обладают коррозионно - стойкие стали. Их производят, добавляя в низколегированные углеродистые стали определенное количество никеля или хрома. Кроме устойчивости к коррозии, сталь получается жаропрочной. Хромоникелевые стали, благодаря своей высокой устойчивости к коррозии, широко используются в химическом производстве
Широкое применение нашло легирование  для защиты от газовой коррозии. Введение некоторых добавок к  сталям (титана, меди, хром и никеля) приводит к тому, что при коррозии образуются плотные продукты реакции, предохраняющие сплав от дальнейшей коррозии. При этом используют сплавы, обладающие жаростойкостью и жаропрочностью.
Жаростойкость обычно обеспечивается легированием металлов и сплавов, например, стали хромом, алюминием и кремнием. Эти элементы при высоких температурах окисляются энергичнее, чем железо, и образуют при этом плотные защитные пленки оксидов. Хром и кремний улучшают также жаропрочность сталей. Сплавы Сr-А1-Fе обладают исключительно высокой  жаростойкостью. Жаростойкость никеля еще больше повышается при добавлении хрома. Сплав, содержащий 20% Сr и 80% Ni, устойчив на воздухе до 1150 °C. Этот сплав - один из лучших жаростойких и жаропрочных сплавов.
Легирование также используется с  целью снижения скорости электрохимической  коррозии, особенно коррозии с выделением водорода. К коррозионно - стойким сплавам, например, относятся нержавеющие стали, в которых легирующими компонентами служат хром, никель и другие металлы.
В настоящее время применяется целенаправленное легирование для торможения катодного и анодного процессов.
 
    Неорганические защитные пленки
 
Из  теории роста защитных пленок на поверхности  металла  вытекает, что при высокотемпературном окислении металла скорость коррозии его быстро уменьшается во времени благодаря образованию пленки окислов весьма совершенной структуры. Очевидно, что металл, на поверхности которого заранее образована окисная пленка, будет обладать  меньшей скоростью коррозии в обычных условиях.
 
 
 
 
      Оксидирование
 
Оксидирование — процесс образования оксидных пленок на поверхности металлических изделий. Оксидирование стальных изделий (перьев, пуговиц, пряжек и др.) можно осуществить, нагревая их на воздухе до 270 - 300 °С. При этом на них образуется окисная пленка толщиной до 1 мкм. От температуры нагрева зависит цвет пленки; с повышением температуры он изменяется от коричневого до синего.
Ранее довольно широко применяли способ оксидирования в атмосфере водяного пара. Нагретый при температуре 600 - 800 °С металл обрабатывали             в течение 20-З0 мин перегретым водяным паром.
Для этого способа характерно образование пленки состава Fe3О4, менее склонной к растрескиванию по сравнению с пленками типа Fe2О3.
Процесс оксидирования можно осуществить, погружая изделия в расплавленные  соли. Обычно для этих целей используют расплавленную смесь селитры  и двуокиси марганца, нагретую до 350 °С. Погружения изделий в ванну на несколько секунд достаточно для образования поверхностной пленки черного цвета. Для аналогичных целей применяют и другие составы расплавленных смесей. Пленки синего цвета образуются в расплаве 55% нитрита и 45% нитрата натрия при температуре 250 - 300 °С. При более низких температурах окисная пленка имеет желто - коричневый оттенок, а при нагревании расплава до 350 °С серо - голубой цвет. Время обработки колеблется от 15 до 150 мин, в зависимости от температуры нагрева.
Основной современный метод оксидирования — химическая и электрохимическая обработка в щелочных растворах.
Химическое оксидирование проводят в растворе едкого натра (600 - 750 г/л), к которому добавляют окислитель - нитрит натрия (180 - 250 г/л). Толщина образующихся окисных пленок зависит от температуры обработки и концентрации компонентов (щелочи и окислителя) оксидировочного раствора. При повышении температуры и продолжительности обработки толщина окисной пленки может достигать 2 - 3 мкм. После промывки и высушивания оксидированные изделия дополнительно покрывают смазками, иначе при попадании влаги на поверхность стали с оксидной пленкой довольно быстро начинается ржавление.
Электрохимическое оксидирование  обычно ведут в растворе едкого натра (40%) при температуре 65 - 120 °С и анодной поляризации плотностью тока от 2,5 до 10 а/дм2. Продолжительность анодной обработки, как правило, не превышает   60 мин.
   Качественное покрытие состоит  из магнитной окиси железа, получающейся в результате последовательных реакций (Fe --> Na2FeО2--> Na2Fe2О4--> Fe3О4 ).
Толщина оксидных пленок, получаемых в щелочной ванне, обычно составляет 0,8 мкм. Пленки большей толщины можно получить в более концентрированных растворах щелочи, но при этом они имеют низкое качество в связи с образованием гидроокиси в слое окисла. Более толстые пленки высокого качества можно получить методом двухстадийного оксидирования: сначала в ванне с разбавленным раствором щелочи, а затем в более концентрированном. Толщина пленки в этом случае достигает 1,5 мкм. Противокоррозионные свойства поверхностной пленки окислов невысоки, поэтому область применения этого метода ограничена. Основное назначение его — декоративная отделка. Кроме того, этот метод используют в том случае, если необходимо сохранить исходные размеры изделия, ведь фактически при щелочном оксидировании металл прорабатывается всего на один микрон.
 
       Анодирование
 
Анодирование — процесс образования оксидных пленок на поверхности алюминия. Пленки, образующиеся при анодной обработке алюминия, обладают достаточной толщиной и комплексом ценных свойств. Они отлично защищают металл от коррозии и являются хорошим подслоем под лакокрасочное покрытие, что весьма важно, поскольку на необработанный алюминий органическая пленка ложится плохо.
Анодные пленки обладают большим сопротивлением к истиранию, что учитывают в  промышленности при изготовлении деталей, работающих на трение и износ. Анодные пленки на алюминии имеют высокое сопротивление прохождению электрического тока и поэтому их используют для изготовления электроизоляционных слоев. Кроме того, анодные пленки хорошо окрашиваются, что позволяет придавать изделиям из анодированного алюминия красивый вид.
В качестве электролитов для анодирования применяют растворы хромового ангидрида (3%-ного), серной кислоты (20 - 30%-ной) и щавелевой кислоты (3 - 10%-ной) с различными добавками.
В зоне образования пленки происходит значительный разогрев. Для того чтобы получать толстые окисные слои, необходимо уменьшить скорость их растворения. Этого можно достигнуть за счет охлаждения деталей или электролита. Первое предпочтительнее, но труднее осуществимо. Преимущество процесса охлаждения металла (более теплопроводного, чем окисел) прежде всего состоит в том, что позволяет эффективнее снизить температуру в зоне роста пленки.
 
       Фосфатирование
 
Под фосфатированием понимают процесс  обработки металла, в результате которого на поверхности образуется слой трудно растворимых солей фосфорной кислоты - фосфатов. Фосфатная поверхностная пленка, полученная одним из широко применяемых в промышленности химических методов фосфатирования в растворах, оказывается пористой, а поэтому ее защитные свойства невысоки. Вместе с тем фосфатирование в комбинации с последующим окрашиванием позволяет значительно повысить защитные свойства лакокрасочного покрытия благодаря значительному повышению прочности сцепления слоя краски с металлом.
Широкое распространение метода фосфатирования обусловлено рядом причин: простотой  осуществления, высокой экономичностью и простотой аппаратурного оформления. Фосфатирование позволяет уменьшить  усилие, необходимое для холодной прокатки или штамповки изделий благодаря особым антифрикционным свойствам фосфатных покрытий.
Фосфатирование можно осуществить  погружением изделий в горячие           (98  -  100 °С) и холодные растворы солей.
В ряде случаев фосфатируют изделия  при наложении электрического тока (постоянного и переменного).
Для фосфатирования обычно применяют  горячие растворы препарата «мажеф», содержащего марганцевые и железные фосфаты. Состав растворов следующий: 30 г/л препарата «мажеф», 60 г/л азотнокислого цинка, 4 - 5 г/л азотнокислого натрия, 0,1 - 1,0 г/л фосфорной кислоты. Рабочая температура         92 – 94 °С, время обработки 8 - 10 мин. Процесс фосфатирования сопровождается выделением водорода.
Для ускорения процесса фосфатирования в состав растворов вводят вещества неорганического и органического происхождения, обладающие окислительным (нитриты, нитраты, хлораты) и восстановительным действием (ионы меди).
 
 2 .4 Пассивирование
 
Пассивирование — обработка металла в растворах хроматов, нитратов. В результате обработки на поверхности металла образуются тонкие защитные пленки или наполняются ингибиторами пленки, возникающие на поверхности металла при его взаимодействии с атмосферой воздуха.
Хроматирование как метод обработки  применяют для защиты изделий  из цинка, алюминия, меди, стали. Для  хроматирования цинка используют растворы с СrОз или Na2Cr2O7. Наиболее широкое применение для обработки оцинкованных изделий получил раствор следующего состава: 200 г/л Na2Cr2О7 ·2Н2О и 8 - 10 мл/л H24 (плотностью 1,84). Время обработки в таком растворе составляет 5 - 30 сек. От времени обработки зависит окраска пленки. Дальнейшее увеличение времени выдержки не приводит к заметному росту массы пленки (предельное значение        2,5 г/м2), а цвет постепенно меняется от желтого до коричневого.
Для хроматирования алюминия используют также раствор бихромата натрия (200 г/л), но в качестве добавки применяют плавиковую кислоту в количестве          2 мл/л. Время обработки алюминия при температуре 18 - 20 °С составляет                5 - 10 мин.
Медные и латунные изделия обрабатывают в растворе 100 г/л бихромата калия и 10 - 20 г/л серной кислоты при температуре 45 °С или в растворе 65 г/л
К2Сr2O7 и 1,6-1,7 г/л H2SO4 при 17 - 20 °С. Возможна также обработка в растворе 0,5-н. К2Сг2О7 + 0,125-н. СrО3 при температуре 95 °С и длительности 60 мин. Пассивация меди в хроматных растворах дает особенно хорошие результаты при защите изделий, соприкасающихся с парами SО2 и растворами нейтральных солей. Железо можно хроматировать в 9%-ном растворе бихромата калия. Время обработки зависит от температуры раствора: при 20 °С — 60 мин, а при 60 °С —   20 мин. Защитное действие хроматных пленок на железе, в связи с их относительно малой толщиной, невелико.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 Защитные покрытия
 
3.1 Неметаллические неорганические покрытия
 
 К этим видам защитных  покрытий относятся эмалирование  и футеровка аппаратов.
Эмалирование применяется в тех случаях, когда через защищаемую от коррозии поверхность металла необходимо передавать значительные количества тепла.
Эмалирование – это многократное наплавление стекловидного материала на поверхность металла при повышенных (760 - 900 °С) температурах до получения сплошного покрытия, толщина которого составляет 0,8 - 1,2 мм.
Сначала наносят слой грунтовой  эмали, предназначенной для прочного соединения покрытия с металлической  поверхностью и компенсации градиента  температурных коэффициентов линейного  расширения металла и наплавленного  слоя из покровной эмали. А затем наносят слой покровной эмали, обеспечивающей коррозионную защиту.
Качество покрытия, нанесенного  на поверхность металла, в основном зависит от качества подготовки поверхности  изделия к нанесению покрытия. Подготовку металла осуществляется в 2 стадии: термическая обработка  и механическая.
Футеровкой называется покрытие поверхности аппаратов, подвергающейся коррозии, химически стойким облицовочным материалом (в большинстве случаев плитками).
В качестве облицовочных материалов применяют метлахские плитки, кислотоупорный кирпич, стеклянные, графитовые, диабазовые плитки, плитки из каменного литья, а также полимерные материалы (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и  т.д.). Наиболее распространена футеровка  диабазовыми плитками и плитками из каменного литья. Эти материалы  обладают хорошей химической стойкостью и выдерживают воздействие кислот и щелочей как на холоду, так  и при нагревании.
3.2 Покрытия из органических материалов
 
В качестве защитных покрытий этого  типа в химической промышленности применяются  гуммирование, покрытие некоторыми пластмассами, а также лакокрасочными материалами.
Гуммирование  — это покрытие поверхности аппарата резиной.
Серийные гуммировочные материалы  изготовляют на основе натурального (изопренового) и синтетических (бутадиенового) каучуков, смешанных с наполнителями (сажей, серой, белилами). 
Сырой каучук липок, непрочен, а при  небольшом понижении температуры  становится хрупким. Чтобы придать  изготовленным из каучука изделиям необходимую прочность и эластичность, каучук подвергают вулканизации –  вводят в него серу, а затем нагревают. Вулканизованный каучук называется резиной. При вулканизации сера присоединяется к двойным связям макромолекул каучука  и "сшивает" их, образуя дисульфидные мостики
Пластмассы и смолы обладают высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах, в том  числе в воде и ряде кислот и  щелочей. Их наносят послойно в жидком состоянии (нагретом или растворенном) пламенным напылением или футеровкой листовым материалом. Чаще других используют фенол-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, асфальтобитумные покрытия.
Лакокрасочные покрытия применяют для защиты от коррозии наружных поверхностей аппаратуры и емкостей и коммуникаций. Защитные действия лакокрасочного покрытия заключаются в создании на поверхности металлического изделия сплошной пленки, которая препятствует агрессивному воздействию окружающей среды и предохраняет металл от разрушения.
Основными достоинствами лакокрасочных  покрытий являются:
    сравнительная дешевизна;
    относительная простота нанесения;
    легкость восстановления разрушенного покрытия;
    сочетаемость с другими способами защиты, например протекторной защитой, фосфатными и оксидными покрытиями;
    возможность получения покрытий любого цвета, обладающих наряду с защитными свойствами красивым внешним видом.
К недостаткам лакокрасочных покрытий следует отнести малую термостойкость (предельная температура наиболее термостойких красок               (150 - 200 ?С), сравнительно невысокую механическую прочность, стойкость в водной среде.
Эффективность применения лакокрасочных  покрытий целесообразна при условии  долговечности эксплуатации не более 10 лет и скорости коррозии металла до 0,05 мм/год.
 
3.3 Металлические  покрытия
 
 Основная цель нанесения защитных металлических покрытий — создание на поверхности металлов защитных слоев, которые обладали бы более высокой коррозионной стойкостью, чем основной металл.
Защитные покрытия металлами широко применяют на практике. Распространение получили следующие  способы нанесения покрытий: горячий, металлизация, диффузионный, гальванический и путем плакирования.
 
 3.3.1 Горячий способ
 
Благодаря простоте и большой скорости процесса горячий  способ (или способ погружения в расплавленный металл) покрытия получил широкое распространение. Сущность процесса заключается в том, что покрываемое изделие из металла с высокой точкой плавления на короткое время (несколько секунд) погружают в ванну с расплавленным металлом с более низкой точкой плавления. При этом расплавленный металл взаимодействует с погруженным в него изделием и путем диффузии внедряется в него до некоторого предела, образуя внутренний соединяющий слой. Процесс внедрения расплавленного металла в покрываемое изделие в основном зависит от времени нахождения изделия (или конструкции) в ванне. При длительном ведении процесса на поверхности покрываемого изделия может образоваться ряд слоев, различающихся между собой по составу и физическим свойствам. Толщина отдельных слоев и покрытия в целом зависит от природы расплавленного металла, температуры ванны и времени выдержки изделия в ванне. Толщина покрытия может расти лишь до некоторого предела, выше которого покрытие делается настолько хрупким, что становится непригодным. Толщина покрытий, полученных методом горячего погружения, в общем относительно велика по сравнению с покрытиями, полученными другими способами.
Недостатки горячего метода нанесения защитного металлического покрытия:
а) невозможность получения равномерных по толщине покрытий на изделиях сложной геометрической формы и изделиях с узкими отверстиями;
б) сравнительно большой расход цветных металлов;
в) ограниченность способа, так как он практически 
применим в промышленности только к металлам с низкой точкой плавления.
 
 3.3.2 Металлизация
 
Одним из методов  получения защитных покрытий является напыление металлов, или металлизация. Процесс металлизации распылением заключается в нанесении металлических покрытий на поверхность изделий любой формы путем распыления расплавленного металла струей  сжатого воздуха. Широкое применение в промышленности получила металлизация цинком, кадмием, алюминием, свинцом, оловом, никелем, медью, бронзой, высокоуглеродистой сталью. Покрытия наносят с целью защиты изделий от действия атмосферы, воды и других коррозионных сред, для придания изделиям декоративности, для восстановления изношенной трущейся поверхности, с целью исправления брака при механической обработке, устранения дефектов в литье, а также для придания изделиям различных специфических свойств, необходимых им в процессе эксплуатации, например жаростойкости, электропроводности и т. д.
Металлизацией можно  покрывать большие сложной формы  конструкции в собранном виде. Покрывать металлами можно любые материалы. Металлизацию осуществляют при помощи специальных аппаратов — металлизаторов. В зависимости от источника тепла, необходимого для расплавления металла, разработаны две схемы металлизации распылением: электрическая и газовая. Металл, употребляемый для металлизации, может быть в виде проволоки, ленты, порошка или в расплавленном виде.
 Напыленное  покрытие в отличие от основного  металла характеризуется пористостью, которая делает это покрытие проницаемым. Проницаемость уменьшается с увеличением толщины напыленного слоя. В покрытиях, применяемых для антикоррозионных целей, пористость вредна, так как через поры проникают воздух и влага и металл подвергается коррозии.
 
3.3.3 Диффузионный способ
 
Диффузионное  покрытие представляет собой защитный слой на металле, полученный при нагревании защищаемого изделия в порошке металла покрытия. Процесс можно осуществлять также нагреванием изделий в атмосфере паров летучих соединений металлов.
Процесс диффузионного  насыщения поверхности покрываемого металла ведут при высокой температуре в восстановительной или нейтральной атмосфере.
Толщина диффузионного  покрытия, получаемого в результате насыщения одного металла другим, зависит от температуры процесса и времени выдержки.
Для промышленных нужд с  целью защиты от коррозии представляют интерес следующие диффузионные процессы:
    алитирование (покрытие алюминием);
    силицирование (покрытие кремнием);
    термохромирование (покрытие хромом);
    цинкование (покрытие цинком).
 
3.3.4 Плакирование
 
Плакирование  — процесс механического покрытия (облицовки) одного металла другим —  проводят главным образом с целью защиты от коррозии и замены цветного металла черным, более дешевым и менее дефицитным.
Сталь, как наиболее дешевый металл, служит металлической базой в плакированном металле.
Плакированный металл изготовляют механико-термическим или электролитическим способом, путем совместной прокатки или горячей прессовки. В первом случае стальная болванка, очищенная от окалины и грязи, пакетируется, обертывается плакирующим металлом и загружается в нагревательную печь, где при температуре 830 - 860 °С плакированный пакет находится  1,5 - 2 ч, после чего он поступает в прокатный стан для прокатки в лист или полосу. Во втором случае электропрокатке подвергают стальную заготовку, залитую плакирующим металлом. Технологический процесс сводится к тому, что очищенную от окалины и грязи стальную металлическую болванку предварительно подогревают и устанавливают в металлическую форму (кокиль). В зазор между установленной болванкой и стенкой кокиля заливают плакирующий металл; получается болванка со стальным сердечником, окруженным сварившимся с ним плакированным металлом. Полученные по такому способу болванки загружают в нагревательную печь, откуда после двухчасового нагрева при температуре до 860 °С они поступают в прокатный стан.
Химическая чистота, а также физическое состояние  слоя плакировки определяют в основном его защитные свойства от коррозии. Различные повреждения и загрязнения плакирующего слоя способствуют проникновению коррозии к основному металлу.
3.3.5 Гальванические покрытия
 
Металлические гальванические покрытия получаются при выделении  металлов из растворов солей и  осаждения их на поверхности защищаемых изделий при воздействии постоянного  электрического тока. Эти покрытия отличаются чистотой осажденных металлов, коррозионной стойкостью и хорошими механическими свойствами. Их применяют в целях защиты от коррозии и для улучшения внешнего вида изделий, повышения поверхностной твердости и износостойкости.
Широкое распространение  в промышленности имеют электролитические  покрытия цинком, кадмием, оловом, свинцом, серебром, медью, золотом, никелем, хромом, а также сплавами — латунью, бронзой и др.
Процесс гальванического  осаждения позволяет регулировать толщину слоя в самых широких пределах — от одного микрона до нескольких миллиметров.  Покрытие обладает высокой чистотой и равномерно распределяется по поверхности металла. Однако этот способ нанесения металлических покрытий имеет недостатки: а) наносить покрытия можно только на изделия небольших габаритов, что связано с небольшими размерами ванн, в которых ведется процесс; б) необходимо строго соблюдать технологический процесс, иначе можно получить изделия, у которых покрытие непрочно сцеплено с основным металлом;        в) довольно большой расход электроэнергии.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    Электрохимическая защита
 
Электрохимическая защита является способом противокоррозионной защиты металлических материалов, основанным на снижении скорости их коррозии путем смещения потенциала до значений, соответствующих крайне низким скоростям растворения. Сущность метода состоит в уменьшении скорости электрохимической коррозии металла при поляризации электрода от источника постоянного тока или при контакте с добавочным электродом, являющимся анодом по отношению к корродирующей системе.
В зависимости  от направления смещения потенциала металла электрохимическая защита подразделяется на катодную и анодную.
 
      Катодная защита
 
Катодная защита применяется в тех случаях, когда металл не склонен к пассивации. Осуществление катодной защиты возможно различными способами: снижением скорости катодной реакции (например, деаэрацией растворов, в которых протекает коррозионный процесс); поляризацией от внешнего источника тока; созданием контакта с другим материалом, имеющим в рассматриваемых условиях более отрицательный потенциал свободной коррозии (протекторная защита).
Катодную  защиту с использованием поляризации  от внешнего источника тока применяют для защиты оборудования из углеродистых, низко- и высоколегированных и высокохромистых сталей, олова, цинка, медных и медно -  никелевых сплавов, алюминия и его сплавов, свинца, титана и его сплавов. Как правило, это подземные сооружения (трубопроводы и кабели различных назначений, фундаменты, буровое оборудование), оборудование, эксплуатируемое в контакте с морской водой (корпуса судов, металлические части береговых сооружений, морских буровых платформ), внутренние поверхности аппаратов и резервуаров химической промышленности. Часто катодную защиту применяют одновременно с нанесением защитных покрытий. Уменьшение скорости саморастворения металла при его внешней поляризации называют защитным эффектом.
Основным  критерием катодной защиты является защитный потенциал —потенциал, при котором скорость растворения металла принимает предельно низкое значение, допустимое для данных условий эксплуатации.
При организации  катодной защиты отрицательный полюс  внешнего источника тока присоединяют к защищаемой металлической конструкции, а положительный полюс — к вспомогательному электроду, работающему как анод. В процессе защиты анод разрушается и его необходимо периодически заменять.
Источниками внешнего тока при катодной защите служат станции катодной защиты, обязательными  элементами которых являются: преобразователь (выпрямитель), вырабатывающий ток; токоподвод к защищаемой конструкции, электрод сравнения, анодные заземлители, анодный кабель.
Станции катодной защиты бывают регулируемые и нерегулируемые.
Для защиты водных объектов аноды устанавливают  на дне рек и морей. При защите заводской аппаратуры аноды погружают  в технологические среды.
Использование катодной защиты сопряжено с опасностью так называемой перезащиты. В этом случае вследствие слишком сильного смещения потенциала защищаемой конструкции в отрицательную сторону может резко возрасти скорость выделения водорода. Результатом этого является водородное охрупчивание или коррозионное растрескивание материалов и разрушение защитных покрытий.
 
      Протекторная защита
 
Протекторная защита является разновидностью катодной защиты. К защищаемой конструкции присоединяют более электроотрицательный металл — протектор — который, растворяясь в окружающей среде, защищает от разрушения основную конструкцию. После полного растворения протектора или потери контакта с защищаемой конструкцией, протектор необходимо заменить.
Протектор работает эффективно, если переходное сопротивление между ним и  окружающей средой невелико. Действие протектора ограничивается определенным расстоянием.
Протекторную  защиту применяют в тех случаях, когда получение энергии извне для организации катодной защиты связано с трудностями, а сооружение специальных электролиний экономически невыгодно.
Протекторную  защиту применяют для борьбы с  коррозией металлических конструкций в морской и речной воде, грунте и других нейтральных средах. Использование протекторов в кислых растворах нецелесообразно вследствие высокой скорости саморастворения.
В качестве протекторов можно применять  металлы: Al, Fe, Mg, Zn. Однако использовать чистые металл в качестве протекторов не всегда целесообразно. Для придания протекторам требуемых эксплуатационных свойств в их состав вводят легирующие элементы.
 
4.3 Анодная защита
 
Анодную защиту применяют при эксплуатации оборудования в хорошо электропроводных средах и изготовленного из легко пассивирующихся материалов
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.