26. Коррозионно-стойкие покрытия

Коррозионно-стойкие покрытия (КСП) - легкоплавкие металлы, такие как Zn, Sn-олово, Pb – свинец, плюмбум используют для создания коррозионной стойких покрытий на поверхности изделий из сталей и др. сплавов.

КСП по механизму своего влияния делятся на:

• Катодные покрытия – изготавливаются из более электроположительного металла. Они экранируют анодные участки металла в повышенный электрический потенциал поверхности, в следствии высокой коррозионной стойкости они долговечны, но не выносят механических повреждений. При появлении царапин основной металл при наличии покрытия 2-ого катода корродируют быстрее, чем без покрытия. Покрытия свинцом, оловом для железа или низкой углеродистой стали является катодным. Луженую сталь применяют в пищевой промышленности, а покрытие свинцом в химической промышленности.

• Анодные покрытия – изготавливаются из более электроотрицательного металла. Разрушаясь они предохраняют металл от коррозии. При механических повреждениях такое покрытие выполняет роль долговечного более электроотрицательного анода, который забирает большую долю коррозионного тока и тем самым защищает основной металл. Анодные покрытия применяются для защиты от атмосфер и морской коррозии (пр., анодным покрытием является покрытие Zn или кадмием).

27. Общая характеристика тугоплавких металлов.

Традиционно к тугоплавким относятся металлы у которых температура плавления 1538 (искл. Явл. Металлы платины и урана).

Основные тугоплавкие металлы: W, V, Zr, Hf, Mo, Nb, Re, Ti, Tc.

Общими свойствами этих металлов являются:

1. Высокая t плавления, а, следовательно, и кристаллизации.

2. Преимущественно ОЦК решетка, искл. Zr.

3. Отсутствие полиморфизма, иск. Zr.

4. Высокая плотность.

5. Высокая жаропрочность.

6. Высокая стойкость в кислотах.

7. Малая распространенность в природе, а, следовательно, высокая их стоимость.

V – ванадий.

Стоит против окисления до 600. Относительно небольшая плотность. Сплавы ванадия используют в авиационной, ракетной и атомной технике, а также в химической промышленности из-за повышенной коррозионной стойкости.

Nb – ниобий.

Характеризуется удачным сочетанием тугоплавкости и повышенной прочности, пластичности. Легирование ниобия др. элементами незначительно повышает его хрупкость.

Недостатком ниобия и его сплавов – высокая окисляемость на воздухе при повышенных t. При разработке сплавов на основе ниобия перспективней является система: Nb-W-Mo-Zr.

Защита Nb сплавов от окисления позволяет использовать их при высокой t в реактивных трубах и ракетно-технической технике. Наносят защитное покрытие MoSi₂.

Благодаря повышенной пластичности, жаропрочности, хорошей свариваемости и повышенной t плавления ниобий является перспективным материалом для создания жаропрочных сплавов.

Zr – цирконий.

Испытывает полиморфное превращение, поэтому не используется как жаропрочный материал. На основе циркония разрабатывают теплоустойчивые конструкционные сплавы, t до 500-700. Имеет высокую коррозионную стойкость.

Цирконий и его сплавы находят применение для изготовления оболочек тепловыделяющих элементов.

Mo – молибден.

Имеет высокое значение модуля упругости, теплопроводности и электропроводности. Технический молибден хрупок при комнатной t (из-за высокого содержания примесей). Молибден плохо сваривается и сильно окисляется при повешенной t.

Применяется для изготовления обшивки и деталей каркаса ракет.

Ta – тантал.

Обладает повышенной пластичностью до пониженной t. Для сплавов тантал характерны: высокая прочность и высокая t рекристаллизации.

Чистый тантал применяется в электронной технике для изготовления машин, конденсаторов сопротивления. Из всех тугоплавким он является самым кислостойким. Он не подвергается коррозии в кипящей серной кислоте, при ее концентрации до 80%.

W – вольфрам.

Исключительно прочный и тугоплавкий, но малая пластичность и большая окисляемость при больших t. WC (карбид вольфрама) используется для изготовления твердых сплавов для режущего инструмента.

W, Mo, Ta, Nb – используется для изготовления нагревательных элементов высоко-t-нагревательных печах (свыше 1200 t нагрева). Учитывая их повышенную окисляемость при повышенных t такие нагреватели должны работать в вакууме или в атмосфере инертных газов.

Ta, сплав Nb с Ta – являются самыми кислостойкими металлическими материалами. В качестве жаропрочных конструкционных материалов используются обычно не чистые металлы, а их сплавы.

Nb и сплавы на его основе – легче др материалов переходят в сверхпроводящее состояние.