Сплавы и коррозия металлов

Сплавы и коррозия металлов

Чугун и сталь

Самыми распространенными сплавами, содержащими железо являются:

Чугун: сплав на основе железа, содержит от 2 до 4,5% углерода, марганец, кремний, фосфор, серу

• Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется
• Применение: изготовление массивных деталей методом литья (литейный чугун), переработка в сталь (передельный чугун)

Сталь : сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода

Виды:

• Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством марганца, серы, кремния, фосфора.

Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди, скрепки, инструменты

• Легированная сталь – сплав железа с углеродом с специальными легирующими добавками: хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий

В зависимости от добавок свойства стали изменяются:

Хром и никель –жаростойкость, кислотоупорность, пластичность, коррозионная устойчивость.

Вольфрам - твердость, жаропрочность, износоустойчивость.

Титан – механическая прочность при высоких температурах, коррозионная стойкость

Цветные сплавы

Бронза

Сплав меди с другими металлами.

• Оловянная бронза (20% олова),
• Алюминиевая бронза (5-11 % алюминия)
• Свинцовая бронза (до 33% свинца)

Применение:

изготовление частей машин,

художественные отливки

Латунь

Сплав меди и цинка (до 30-35% цинка)

• Свойства: высокая пластичность
• Применение: декоративные предметы искусства

Дюралюминий

Сплав алюминия (до 95%) с добавками магния, меди, марганца.

• Свойства: легкий, прочный.
• Применение:

в авиастроении, машиностроении, строительстве и др.

Коррозия металлов

• Коррозия — это процесс самопроизвольного разрушения металлов и их сплавов под влиянием внешней среды (от лат.  corrosio  — разъедание).

Коррозия изделий из сплавов железа.

Бурый налёт — ржавчина, состоит из гидроксида и оксида железа(III)

Предметы из меди и её сплавов (предметы искусства, памятники, крыши зданий) со временем подвергаются коррозии.

Патина — налёт зелёного цвета — состоит в основном из гидроксокарбоната меди(II)

• В результате коррозии ухудшаются многие свойства металлов: уменьшаются их прочность,  пластичность, блеск, снижается электропроводность и т. д.

Способы защиты от коррозии

Нанесение защитных покрытий

Металлические изделие покрывают другими металлами (никелирование, хромирование, цинкование, лужение — покрытие оловом).

Консервные банки, изготовленные из лужёной жести.

Никелированная труба .

Хромированный кран.

.

Нанесение защитного покрытия на поверхность металла

Металлические изделия покрывают лаками, красками, эмалями, маслами, полимерами.

Эмалированная стальная кастрюля.

Металлочерепица изготавливается из жести, покрытой полимером.

Использование антикоррозийных сплавов

Детали машин, аппаратов, инструменты и предметы быта изготовляют из нержавеющей стали, содержащей специальные легирующие (замедляющие коррозию) добавки: хром, никель и другие металлы.

2. Применение сплавов, стойких к коррозии.

Изделия из нержавеющей стали .

Протекторная защита

К защищаемой металлической конструкции присоединяют кусок более активного металла (протектор), который разрушается, защищая основной металл.

Изменение состава среды

Для того, чтобы предотвратить потери из-за коррозии, проводится специальная обработка электролита или той среды, в которой находится защищаемая металлическая конструкция. Практикуется также введение ингибитора — вещества, замедляющего коррозию. 

При подготовке воды, поступающей в котельные установки, проводят удаление растворённого в воде кислорода (деаэрацию).

Интернет-ресурсы:

• https://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2017/12/04/himiya-1
• https://ds02.infourok.ru/uploads/ex/0464/0003c16b-846e9f3a/img45.jpg