Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коррозионная стойкость аморфных сплавов

22.01.2019


Вообще аморфный сплав типа металл — металлоид, содержащий только один металлический компонент, обладает меньшей коррозионной стойкостью, чем входящий в него чистый металл. Например, скорость коррозии аморфных сплавов Fe с металлоидами без второго металлического компонента выше, чем чистого кристаллического железа. Однако скорость коррозии уменьшается с добавлением почти всех вторых элементов, таких как Ti, Zr, V, Ta, Cr, Mo, Sn, Co, Ni, Cu, Ru, Rh, Pd и Pt. В частности, весьма эффективно введение хрома. Пассивация возникает спонтанно в случае сплава Fe72Cr8P13C7 в 2 M растворе соляной кислоты при комнатной температуре, и сплава Fe75Cr3X2P13C7, содержащего 2% (ат.) второго металлического элемента X при анодной поляризации в 1 M растворе соляной кислоты при комнатной температуре. Эти сплавы подвержены питтинговой коррозии даже при анодной поляризации в указанных растворах вплоть до транспассивной области хрома. Добавка хрома также улучшает коррозионную стойкость аморфных сплавов Co и Ni с металлоидами.

Совместные добавки хрома и молибдена еще более повышают коррозионную стойкость. Как показано на рис. 23.1, некоторые сплавы Fe—Cr—Mo пассивируются даже в 12 M растворе соляной кислоты при 60°С. Рис. 23.2 обобщает критические концентрации хрома и молибдена, необходимые для самопассивации в растворах соляной кислоты при различных концентрациях и температурах. Такая высокая коррозионная стойкость аморфных сплавов является замечательным свойством в сравнении с тем фактом, что ни один из промышленных коррозионностойких металлов, за исключением тантала, не может самопассивироваться даже в таких разбавленных растворах, как 1 M раствор соляной кислоты при комнатной температуре.

В отличие от некоторых аморфных сплавов типа металл — металлоид, аморфные сплавы типа металл — металл не обладают какой то исключительной коррозионной стойкостью. Их коррозионная стойкость никогда не превышает стойкости кристаллических чистых металлов с наивысшей коррозионной стойкостью или с наибольшей способностью к пассивации. Аморфные сплавы Fe—Si, полученные методом ионно-плазменного распыления, в отношении коррозионной стойкости подобны аморфным сплавам типа металл — металл. Хотя скорость коррозии аморфных сплавов Fe70Si30 в разбавленной серной кислоте на порядок ниже по сравнению с кристаллическим сплавом того же состава, повышение содержания Si в кристаллических бинарных сплавах Fe—Si от 20 до 30% (ат.), что приводит к снижению коррозии почти в 50 раз вследствие пассивирующего действия кремния. Отсюда следует, что коррозионная стойкость сплавов типа металл — металл в первую очередь определяется не их аморфной структурой, а присутствием пассивирующего элемента.

Что касается окисления аморфных сплавов, то здесь не было обнаружено каких-либо особенностей: окисление аморфных сплавов Pd81Si19 в интервале температур от комнатной до 160°С при давлении ~ 1 МПа приводит к образованию обогащенной кремнием защитной оксидной пленки толщиной ~ 10 нм. Это обусловлено присутствием кремния. Добавление 14% (ат.) Cr в аморфный сплав Fe—Ni—P—В уменьшает скорость окисления при 250°С в сухом и влажном воздухе. Увеличение массы сплава Cu60Zr40 в результате реакции с кислородом или водой, содержащимися в технически чистом аргоне, при 25—250°С больше, чем увеличение массы в атмосфере кислорода или на воздухе при давлении 0,1 МПа вследствие того, что образование слоя ZrO2 при более высоких парциальных давлениях кислорода препятствует дальнейшему окислению. Все эти результаты не являются особенностью только аморфного состояния.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: