5.2. Коррозия меди и ее сплавов

Стандартный электродный потенциал меди равен φ^о_Cu²⁺/_Cu = + 0,34 В и φ^о_Cu+/Cu = + 0,52 В. Поэтому медь может корродировать только с кислородной деполяризацией и в раствор электролита переходят катионы Cu²⁺ .

С увеличением и уменьшением рН раствора электролита скорость коррозии меди увеличивается, что связано с амфотерным характером гидроксида меди (П).

В атмосферных условиях высокая коррозионная стойкость меди связана с образованием на ее поверхности защитных пленок, состоящих из продуктов коррозии – Cu(OH)₂, (CuOH)₂ ∙ CuCO₃ . В присутствии сернистого газа образуется пленка CuSO₄ ∙ 3Cu(OH)₂ , не обладающая защитными свойствами, в результате чего коррозия меди значительно усиливается.

В неокислительных соляной и серной (разбавленной) кислотах в отсутствии кислорода медь устойчива, а в присутствии его подвергается коррозии с кислородной деполяризации анодного процесса образуются катионы меди Cu ²⁺, а в соляной кислоте – комплексные анионы [CuCl ₄]²⁻

В промышленности находят широкое применение бронзы (сплавы систем Сu – Sn, Cu – Al и др., латуни (Cu – Zn), мельхиор (Сu – Ni) и др. Оловянистые бронзы содержат 8-10 % Sn, имеют более высокую коррозионную стойкость, чем чистая медь. Они хорошо сопротивляются действию серной и многих органических кислот. Алюминиевые бронзы содержат до 10 % Al и обладают высокой коррозионной стойкостью в серной и многих органических кислотах, разбавленной соляной кислоте, морской воде и атмосферных условиях.

Латуни по коррозионной стойкости в атмосферных условиях занимают промежуточное положение между медью и цинком. Характерные виды коррозионного разрушения латуней – обесцинкование и коррозионное растрескивание. Коррозионная стойкость латуней повышается при дополнительном легировании никелем, оловом, алюминием.

5.3. Коррозия алюминия и его сплавов

Стандартный электродный потенциал алюминия равен φ^о_Al³⁺/_Al = − 1,66 В. Что указывает на его низкую термодинамическую устойчивость. Уже на воздухе алюминий покрывается пленкой оксида алюминия Al ₂O ₃, толщина которой достигает 5,0 – 20,0 нм. Наличие оксидной пленки повышает электродный потенциал алюминия. В соответствии с величиной электродного потенциала алюминий в нейтральных растворах электролитов и в воде может корродировать и с кислородной, и с водородной деполяризацией. Образующаяся оксидная и гидроксидная пленки обладают защитными свойствами, и поэтому алюминий имеет высокую коррозионную стойкость в нейтральных растворах электролитов, например хлоридов, в атмосферных условиях, в том числе в атмосфере, содержащей сернистый газ. Увеличение и уменьшение рН среды приводит к увеличению скорости коррозии алюминия.

В азотной фосфорной и разбавленной серной кислотах алюминий имеет высокую коррозионную стойкость; в растворах соляной, концентрированной серной, муравьиной, щавелевой кислот он растворяется.[16].

Скорость коррозии алюминия в нейтральных и кислых средах увеличивается в присутствии железа, меди, кремния. При закалке алюминия примеси меди, кремния переходят в твердый раствор, в результате чего его коррозионная стойкость повышается.

В настоящее время в промышленности находят применение сплавы алюминия с медью, магнием, цинком, кремнием и марганцем. Типичным представителем сплавов системы Al – Cu является дуралюмин. После закалки дуралюмин представляет собой пересыщенный твердый раствор. Высокие механические свойства дуралюмин приобретает лишь после естественного или искусственного старения.

Наряду с дуралюмином находят применение также сплавы систем

Al – Mg – Zn и Al – Mg – Zn Cu.

Сплавы алюминия с магнием - магналии – при небольшом содержании магния имеют высокую коррозионную стойкость, связанную с высокими защитными свойствами пленки.

Для защиты от коррозии алюминиевых сплавов применяют плакирование алюминия, анодирование в растворах серной и хромовой кислот с последующим наполнением оксидной пленки в растворе хромпика, хроматирование с последующей окраской или без нее.[2].