Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Корозійностійкі́ матеріа́ли або корозієстійкі́ матеріа́ли (англ. Corrosion-resistant materials) — матеріали, що відзначаються підвищеною корозійною тривкістю. Розрізняють корозійностійкі матеріали: металеві, неметалеві (неорганічні та органічні) та композити на основі двох перших. За функціональним призначенням корозійностійкі матеріали бувають конструкційні та захисні. Під корозійною стійкістю матеріалу мають на увазі його здатність чинити опір корозії в конкретному середовищі чи групі середовищ. Матеріал, стійкий в одному середовищі, може інтенсивно руйнуватися в іншому.
Металеві корозійностійкі матеріали
До металевих корозійностійких матеріалів належать: сталі і чавуни (у тому числі жаростійка сталь, жаростійкий чавун); сплави на основі алюмінію, міді (бронза, латунь), нікелю, ніобію, танталу, цирконію та інших елементів, корозійну стійкість яких підвищено легуванням а також благородні метали.
Жаротривкі матеріали
Здатність матеріалів чинити опір окисненню при високих температурах (зазвичай, вище від 550 °С) у газоподібних середовищах (повітря, О2, СО2 тощо) називається жаротривкістю (жаростійкістю). До жаротривких матеріалів належать сплави заліза з хромом (неіржавні сталі), сплави титану, цирконію, молібдену, танталу. Не зважаючи на те, що жаротривкість переважно є властивістю матеріалу протистояти корозії але при високих температурах, жаротривкі матеріали зазвичай розглядають як окрему групу матеріалів поряд з корозійностійкими матеріалами, для яких корозійна стійкість розглядається для температур, нижчих від 550 °С.
Стійкість металевих матеріалів за видами корозійних середовищ
Благородні метали: платина і золото є стійкими до окиснення в газоподібних і багатьох рідких середовищах.
У кислих окиснювальних середовищах, наприклад в азотній кислоті, корозійностійкими є хромонікелеві і хромисті неіржавні сталі. Найширше використовується хромонікелева аустенітна неіржавна сталь 1X18H10T (0,1 % С, 18…20 % Cr, 9…11 % Ni і 0,35…0,8 % Ti). Титан або його замінник ніобій вводяться для запобігання специфічному виду руйнування — міжкристалітній корозії. При вказаному вмісті нікелю сталь має аустенітну структуру, що забезпечує високу пластичність і технологічність при обробці, зокрема, зварюванні. Однак нікель є дорогим і дефіцитним легувальним елементом. Тому у низці аустенітних неіржавних сталей він частково або повністю замінений на марганець. Неіржавна сталь, що містить лише хром, гірше піддається технологічній обробці, але є міцнішою. Для виробів, від яких вимагається поєднання високої корозійної стійкості і міцності, використовують хромисті сталі мартенситного класу з вмістом 0,2…0,4 % С і 12…14 % Cr. Сталі з 25%-ним вмістом хрому характеризуються високою стійкістю, але мають малу міцність і погану оброблюваність.
У концентрованих азотній і сірчаній кислотах стійкими є залізо і низьколеговані (< 2…3 % легувальних елементів) сталі. Стійкість сталей у цих умовах обумовлюється їх здатністю до пасивування в результаті утворення на їх поверхні тонких, але дуже щільних оксидних плівок. Легування сталі хромом збільшує цю здатність. В гарячих розчинах сірчаної кислоти стійкими є сталі, леговані 25 % Cr, 25 % Ni, 2…3 % Cu, сплави титану, свинець. У середовищах, що містять хлориди аустенітні неіржавні сталі, а також сплави алюмінію зазнають виразкової корозії та схильні до особливого виду деградації — корозії під напруженням. Для боротьби з корозією під напруженням (корозійним розтріскуванням) підвищують вміст Ni в сталях до 40 % або вводять в них до 1,5 % Cu. В хлоридовмісних середовищах, у тому числі в розчинах соляної кислоти, стійкими є сплави титану і сплав на нікелевій основі, що включає молібден у ролі компонента — хастелой.
У природних водах (прісній та морській) при температурах до 100 °С стійкими є мідь та її сплави (бронза, латунь), а також алюміній та його сплави. Захисна оксидна плівка Al3O3, що утворюється на поверхні алюмінієвих сплавів забезпечує корозійну стійкість у вологій атмосфері та кислому середовищі зате легко розчиняється у лужних середовищах, що приводить до руйнування сплавів. Такі легувальні елементи, як мідь та залізо, що мають вищий електродний потенціал, погіршують корозійну стійкість алюмінієвих сплавів. Дюраліміній, легований міддю, за корозійною стійкістю поступається чистому алюмінію, на відміну від сплаві АМц, де легування здійснено манганом.
Титан за стійкістю до корозії завдяки пасивуванню поверхні оксидом ТіО2 поступається лише золоту та платині. Він зберігає корозійну стійкість навіть при нагріванні у вологій атмосфері. Титанові сплави мають високу стійкість до кавітаційної корозії у морській воді.
Неметалеві корозійностійкі матеріали
Неорганічні матеріали
Неметалевими неорганічними корозійностійкими матеріалами є: природні силікатні матеріали — андезит, базальт, граніт, бештауніт, діорит, кремнезем, кварцит та інші породи, що характеризуються високою кислототривкістю; доломіти, мармури, вапняки — із значною лугостійкістю, а також штучні силікатні матеріали — кам'яне литво, кварцове скло і скло силікатне, ситали, шлакоситали, кислотостійкі керамічні матеріали та емалі, кислотостійкий бетон, графіт, скловолокнисті матеріали тощо.
Органічні корозійностійкі матеріали
Найпоширеніші органічні корозійностійкі матеріали — поліетилен, полістирол, фторопласт (тефлон). Однак їх можна застосовувати за температур не вище від 100…200 °С.
Захисні покриття
Корозійну стійкість матеріалів можна підвищити, якщо нанести на них захисні покриття. Для захисту від атмосферної корозії широко застосовують цинкування, анодування, алітування, нікелювання, хромування, емалювання, а також нанесення органічних матеріалів — лакофарбових покриттів. Для уповільнення руйнування матеріалів в агресивних середовищах широко використовують інгібітори корозії.
Використання
Корозійностійкі матеріали використовують при виготовленні хімічної апаратури, трубопроводів, виробів, що їх експлуатують в умовах діяння кислот, лугів, солей, хімічно агресивних газів тощо.
Кварцове скло, зокрема, є стійким у багатьох середовищах і широко використовується для виготовлення хімічного посуду. Для футерування металевих корпусів апаратів у виробництві мінеральних кислот широко застосовуються різноманітні природні матеріали (гірські породи: андезит, базальт тощо).
Див. також
Примітки
- Корозієстійкі сплави та матеріали / М. С. Хома // Енциклопедія Сучасної України [Електронний ресурс] / Редкол.: І. М. Дзюба, А. І. Жуковський, М. Г. Железняк [та ін.] ; НАН України, НТШ. – К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2014. – Режим доступу: https://esu.com.ua/article-5944
- Корозійностійкі матеріали [ 18 листопада 2016 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985..
- Лахтин Ю. M., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. —528 с.
- Коррозионностойкие материалы // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
- Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И. Материаловедение. — СПб: Химиздат, 2007. — 784 с.
Джерела
- Дурягіна, З. А. Сплави з особливими властивостями: Навч. посібник / З. А. Дурягіна, О. Я. Лизун, В. Л, Пілюшенко. — Львів: Вид-во Національного ун-ту «Львівська політехніка», 2007. — 236 с. —
- Солнцев Ю. П. Спеціальні конструкційні матеріали: Підручник для вищих навч. закладів / Ю. П. Солнцев, С. Б. Беліков, І. П. Волчок, С. П. Шейко. — Запоріжжя: «ВАЛПІС-ПОЛІГРАФ», 2010. — 536 с. —
- Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Нефтеперерабатывающая промышленность. Справочное руководство. / Под ред. Ю. И. Арчакова, А. М. Сухотина. — Л.: Химия, 1990. — 398 с. — (рос.)
- Клинов И. Я. Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы 4-е издание, переработанное и дополненное. — Учебное пособие для механических специальностей высших учебных заведений. — М.: Машиностроение, 1967. — 468 с. (рос.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Korozijnostijki materia li abo koroziyestijki materia li angl Corrosion resistant materials materiali sho vidznachayutsya pidvishenoyu korozijnoyu trivkistyu Rozriznyayut korozijnostijki materiali metalevi nemetalevi neorganichni ta organichni ta kompoziti na osnovi dvoh pershih Za funkcionalnim priznachennyam korozijnostijki materiali buvayut konstrukcijni ta zahisni Pid korozijnoyu stijkistyu materialu mayut na uvazi jogo zdatnist chiniti opir koroziyi v konkretnomu seredovishi chi grupi seredovish Material stijkij v odnomu seredovishi mozhe intensivno rujnuvatisya v inshomu Zrazki materialiv pislya viprobuvan na koroziyu u solonij vodi alyuminiyeva bronza verhnij ryad midno nikelevij splav serednij ryad ta neirzhavna stal nizhnij ryad Metalevi korozijnostijki materialiDo metalevih korozijnostijkih materialiv nalezhat stali i chavuni u tomu chisli zharostijka stal zharostijkij chavun splavi na osnovi alyuminiyu midi bronza latun nikelyu niobiyu tantalu cirkoniyu ta inshih elementiv korozijnu stijkist yakih pidvisheno leguvannyam a takozh blagorodni metali Zharotrivki materiali Dokladnishe Zharotrivki materiali Zdatnist materialiv chiniti opir okisnennyu pri visokih temperaturah zazvichaj vishe vid 550 S u gazopodibnih seredovishah povitrya O2 SO2 tosho nazivayetsya zharotrivkistyu zharostijkistyu Do zharotrivkih materialiv nalezhat splavi zaliza z hromom neirzhavni stali splavi titanu cirkoniyu molibdenu tantalu Ne zvazhayuchi na te sho zharotrivkist perevazhno ye vlastivistyu materialu protistoyati koroziyi ale pri visokih temperaturah zharotrivki materiali zazvichaj rozglyadayut yak okremu grupu materialiv poryad z korozijnostijkimi materialami dlya yakih korozijna stijkist rozglyadayetsya dlya temperatur nizhchih vid 550 S Stijkist metalevih materialiv za vidami korozijnih seredovish Blagorodni metali platina i zoloto ye stijkimi do okisnennya v gazopodibnih i bagatoh ridkih seredovishah U kislih okisnyuvalnih seredovishah napriklad v azotnij kisloti korozijnostijkimi ye hromonikelevi i hromisti neirzhavni stali Najshirshe vikoristovuyetsya hromonikeleva austenitna neirzhavna stal 1X18H10T 0 1 S 18 20 Cr 9 11 Ni i 0 35 0 8 Ti Titan abo jogo zaminnik niobij vvodyatsya dlya zapobigannya specifichnomu vidu rujnuvannya mizhkristalitnij koroziyi Pri vkazanomu vmisti nikelyu stal maye austenitnu strukturu sho zabezpechuye visoku plastichnist i tehnologichnist pri obrobci zokrema zvaryuvanni Odnak nikel ye dorogim i deficitnim leguvalnim elementom Tomu u nizci austenitnih neirzhavnih stalej vin chastkovo abo povnistyu zaminenij na marganec Neirzhavna stal sho mistit lishe hrom girshe piddayetsya tehnologichnij obrobci ale ye micnishoyu Dlya virobiv vid yakih vimagayetsya poyednannya visokoyi korozijnoyi stijkosti i micnosti vikoristovuyut hromisti stali martensitnogo klasu z vmistom 0 2 0 4 S i 12 14 Cr Stali z 25 nim vmistom hromu harakterizuyutsya visokoyu stijkistyu ale mayut malu micnist i poganu obroblyuvanist U koncentrovanih azotnij i sirchanij kislotah stijkimi ye zalizo i nizkolegovani lt 2 3 leguvalnih elementiv stali Stijkist stalej u cih umovah obumovlyuyetsya yih zdatnistyu do pasivuvannya v rezultati utvorennya na yih poverhni tonkih ale duzhe shilnih oksidnih plivok Leguvannya stali hromom zbilshuye cyu zdatnist V garyachih rozchinah sirchanoyi kisloti stijkimi ye stali legovani 25 Cr 25 Ni 2 3 Cu splavi titanu svinec U seredovishah sho mistyat hloridi austenitni neirzhavni stali a takozh splavi alyuminiyu zaznayut virazkovoyi koroziyi ta shilni do osoblivogo vidu degradaciyi koroziyi pid napruzhennyam Dlya borotbi z koroziyeyu pid napruzhennyam korozijnim roztriskuvannyam pidvishuyut vmist Ni v stalyah do 40 abo vvodyat v nih do 1 5 Cu V hloridovmisnih seredovishah u tomu chisli v rozchinah solyanoyi kisloti stijkimi ye splavi titanu i splav na nikelevij osnovi sho vklyuchaye molibden u roli komponenta hasteloj U prirodnih vodah prisnij ta morskij pri temperaturah do 100 S stijkimi ye mid ta yiyi splavi bronza latun a takozh alyuminij ta jogo splavi Zahisna oksidna plivka Al3O3 sho utvoryuyetsya na poverhni alyuminiyevih splaviv zabezpechuye korozijnu stijkist u vologij atmosferi ta kislomu seredovishi zate legko rozchinyayetsya u luzhnih seredovishah sho privodit do rujnuvannya splaviv Taki leguvalni elementi yak mid ta zalizo sho mayut vishij elektrodnij potencial pogirshuyut korozijnu stijkist alyuminiyevih splaviv Dyuraliminij legovanij middyu za korozijnoyu stijkistyu postupayetsya chistomu alyuminiyu na vidminu vid splavi AMc de leguvannya zdijsneno manganom Titan za stijkistyu do koroziyi zavdyaki pasivuvannyu poverhni oksidom TiO2 postupayetsya lishe zolotu ta platini Vin zberigaye korozijnu stijkist navit pri nagrivanni u vologij atmosferi Titanovi splavi mayut visoku stijkist do kavitacijnoyi koroziyi u morskij vodi Nemetalevi korozijnostijki materialiNeorganichni materiali Nemetalevimi neorganichnimi korozijnostijkimi materialami ye prirodni silikatni materiali andezit bazalt granit beshtaunit diorit kremnezem kvarcit ta inshi porodi sho harakterizuyutsya visokoyu kislototrivkistyu dolomiti marmuri vapnyaki iz znachnoyu lugostijkistyu a takozh shtuchni silikatni materiali kam yane litvo kvarcove sklo i sklo silikatne sitali shlakositali kislotostijki keramichni materiali ta emali kislotostijkij beton grafit sklovoloknisti materiali tosho Organichni korozijnostijki materiali Najposhirenishi organichni korozijnostijki materiali polietilen polistirol ftoroplast teflon Odnak yih mozhna zastosovuvati za temperatur ne vishe vid 100 200 S Zahisni pokrittyaDokladnishe Antikorozijni pokrittya Korozijnu stijkist materialiv mozhna pidvishiti yaksho nanesti na nih zahisni pokrittya Dlya zahistu vid atmosfernoyi koroziyi shiroko zastosovuyut cinkuvannya anoduvannya alituvannya nikelyuvannya hromuvannya emalyuvannya a takozh nanesennya organichnih materialiv lakofarbovih pokrittiv Dlya upovilnennya rujnuvannya materialiv v agresivnih seredovishah shiroko vikoristovuyut ingibitori koroziyi VikoristannyaKorozijnostijki materiali vikoristovuyut pri vigotovlenni himichnoyi aparaturi truboprovodiv virobiv sho yih ekspluatuyut v umovah diyannya kislot lugiv solej himichno agresivnih gaziv tosho Kvarcove sklo zokrema ye stijkim u bagatoh seredovishah i shiroko vikoristovuyetsya dlya vigotovlennya himichnogo posudu Dlya futeruvannya metalevih korpusiv aparativ u virobnictvi mineralnih kislot shiroko zastosovuyutsya riznomanitni prirodni materiali girski porodi andezit bazalt tosho Div takozhNeirzhavna stal Kislototrivki materiali LugostijkistPrimitkiKoroziyestijki splavi ta materiali M S Homa Enciklopediya Suchasnoyi Ukrayini Elektronnij resurs Redkol I M Dzyuba A I Zhukovskij M G Zheleznyak ta in NAN Ukrayini NTSh K Institut enciklopedichnih doslidzhen NAN Ukrayini 2014 Rezhim dostupu https esu com ua article 5944 Korozijnostijki materiali 18 listopada 2016 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Lahtin Yu M Leonteva V P Materialovedenie Uchebnik dlya vysshih tehnicheskih uchebnyh zavedenij 3 e izd pererab i dop M Mashinostroenie 1990 528 s Korrozionnostojkie materialy Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t glavn red A M Prohorov 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 ros Solncev Yu P Pryahin E I Materialovedenie SPb Himizdat 2007 784 s DzherelaDuryagina Z A Splavi z osoblivimi vlastivostyami Navch posibnik Z A Duryagina O Ya Lizun V L Pilyushenko Lviv Vid vo Nacionalnogo un tu Lvivska politehnika 2007 236 s ISBN 978 966 553 646 8 Solncev Yu P Specialni konstrukcijni materiali Pidruchnik dlya vishih navch zakladiv Yu P Solncev S B Belikov I P Volchok S P Shejko Zaporizhzhya VALPIS POLIGRAF 2010 536 s ISBN 978 966 375 158 0 Korrozionnaya stojkost oborudovaniya himicheskih proizvodstv Neftepererabatyvayushaya promyshlennost Spravochnoe rukovodstvo Pod red Yu I Archakova A M Suhotina L Himiya 1990 398 s ISBN 5 7245 0462 6 ros Klinov I Ya Korroziya himicheskoj apparatury i korrozionnostojkie materialy 4 e izdanie pererabotannoe i dopolnennoe Uchebnoe posobie dlya mehanicheskih specialnostej vysshih uchebnyh zavedenij M Mashinostroenie 1967 468 s ros