рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ - раздел Философия, Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Бю...

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

 

«Ярославский Государственный Технический Университет»

Кафедра общей химической технологии и электрохимических

производств

 

Рекомендовано советом

химико-технологического

факультета

 

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ

Методические указания по выполнению

Лабораторного практикума

Для студентов направления подготовки

240100 «Химическая технология» (бакалавр)

Ярославль 2013

 

ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ

 

Работа 1

Определение радиуса действия анодного протектора

 

Защита металлических конструкций от коррозии с помощью протекторов из магния, алюминия и цинка является распространённым способом электрохимической катодной защиты. Суть способа состоит в следующем: на защищаемой металлической конструкции укрепляют протектор – материал из металла или сплава, имеющего в данной коррозионной среде потенциал более электроотрицательный, чем потенциал защищаемой конструкции. Для защиты стальных конструкций от коррозионного разрушения в морской воде или почве в качестве жертвенных протекторов чаще всего применяют чистый цинк, сплавы цинка с алюминием и сплавы на основе магния. При правильном применении этого способа защиты коррозия металлической конструкции в электролите либо полностью прекращается, либо значительно уменьшается. Сам протектор в процессе защиты постепенно растворяется. После полного растворения протектора или потери его контакта с защищаемой конструкцией протектор необходимо возобновлять. Например, протекторы на корпусах судов рыболовного морского флота приходится обновлять каждые два года [1].

Электрохимическая защита применяется от коррозии металлов, находящихся в растворах электролитов. Радиус действия протектора (расстояние, на которое распространяется защитное действие протектора) тем больше, чем электропроводнее среда, в которой находится защищаемый металл. Чем больше разность потенциалов протектора и защищаемого металла, тем больше, при прочих равных условиях, радиус действия протектора.

Методика проведения работы

Исследования проводят в растворах, указанных в таблице 1.1, удельную электрическую проводимость электролитов берут из таблицы1.2. Таблица 1.1 - Состав электролита для выполнения работы   № раствора Состав электролита Радиус действия протектора r, см Протектор Mg …

Вопросы для самопроверки

1. Назовите условия, при которых выполняется максимальная эффективность использования анодных протекторов.

2. Приведите примеры использования анодных протекторов.

3. В чём заключается отличие в использовании катодных и анодных протекторов?


Работа 2

Электрохимическое никелирование стали

 

Одним из методов защиты металлических изделий от коррозии являются металлопокрытия, полученные электролитическим способом. Электролитический метод осаждения металлов осуществляется путём пропускания постоянного электрического тока через электролит, содержащий ионы осаждаемого металла. При этом на катоде (электроде, соединённым с отрицательным полюсом источника тока) выделяется металлический осадок. Анодами являются пластины осаждаемого металла (растворимые аноды), графит или металл, нерастворимый в электролите (нерастворимые аноды). При электролизе с растворимыми анодами металл анода растворяется, а из раствора на катоде выделяется такое же количество металла, поэтому концентрация ионов осаждённого металла в электролите практически не изменяется в течение электролиза. При использовании нерастворимых анодов постоянство концентрации электролита поддерживается периодическим введением требуемого количества соответствующей соли.

По характеру защитного действия металлические покрытия подразделяются на анодные и катодные. Катодными являются такие покрытия, при которых покрывающий металл имеет более положительный электродный потенциал в данной среде, чем защищаемое изделие.

Анодными покрытиями являются такие покрытия при которых покрывающий металл имеет в данной среде более отрицательный электродный потенциал, чем защищаемый металл, например, покрытие стали цинком. Анодное покрытие будет защищать основной металл, само подвергаясь разрушению.

Как у анодных, так и у катодных покрытий с увеличением толщины слоя уменьшается пористость, поэтому толщина слоя является весьма важной характеристикой покрытия. Пористость покрытия зависит от качества подготовки поверхности защищаемого изделия перед покрытием и условий электролиза. Находящиеся на поверхности образца жиры, оксиды, а также взвешенные частицы в электролите увеличивают пористость покрытия. Чем больше газовыделение на образцах в процессе нанесения покрытия, тем больше пор в покрытии.

Масса металла, выделившегося при электролизе строго подчиняется закону Фарадея, то есть масса вещества Δ mтеор., выделившегося при электролизе, прямо пропорциональна электрическому заряду (количеству электричества), прошедшему через раствор:

Δ mтеор = Кэ·I τ, (2.1)

где Кэ - электрохимический эквивалент, г/(А·ч);

I – сила тока, А;

τ – время электролиза, ч.

Кэ = М/(n·F), (2.2)

где М – молярная масса осаждаемого металла, г/моль;

n – число электронов, участвующих в катодной реакции;

F – число Фарадея, равное 26,8 А·ч/моль.

Выход металла по току η характеризует долю полезно израсходованного количества электричества и определяется как отношение массы практически выделившегося металла Δmпракт к массе теоретически выделившегося металла mтеор:

η = Δmпрактmтеор. (2.3)

Толщину слоя δ металла, осаждённого на изделие, определяют по формуле:

δ = Δmпракт 10-4/(S·ρ), (2.4)

где δ – толщина покрытия, мкм;

Δmпракт – масса практически выделившегося металла, г;

S – площадь покрываемого изделия, см2;

ρ – плотность осаждаемого металла, г/см3.

Гальванические покрытия можно наносить на изделие толщиной от нескольких микрометров до нескольких миллиметров. Покрытия обладают высокой чистотой, равномерно распределены по всей защищаемой поверхности.

Гальванический способ нанесения покрытия по сравнению с другими методами отличается легкостью регулирования толщины покрытия, малым расходом металла, равномерностью покрытия.

Методика проведения работы

Два стальных образца и один медный размером 50×20 мм тщательно очищают наждачной бумагой, обезжиривают венской известью, промывают водой,… 1 – электролизёр; 2 – кулонометр; 3 – катод; 4 – аноды; 5 – амперметр; 6 – реостат; 7 – источник постоянного тока

Вопросы для самопроверки

1. Как осуществляется электрохимический метод осаждения металлов?

2. Классификация металлических покрытий по характеру защитного действия.

3. Законы Фарадея.

4. Определение среднего выхода металла по току.

5. Расчёт толщины слоя металла.

6. Преимущества и недостатки гальванического способа нанесения покрытий.


Работа 3

Исследование скорости коррозии металлов в электролитах

 

Одним из методов защиты от коррозии является обработка среды, с которой соприкасается металл. Эта обработка может заключаться либо в удалении из неё коррозионно-активных элементов, либо во введении в неё специальных замедлителей – ингибиторов коррозии.

Примером первого случая может служить удаление из среды растворённого в ней кислорода продувкой, нагреванием и др., примером второго – введение в кислоты при травлении в них металла веществ – ингибиторов, замедляющих растворение самого металла и не замедляющих растворение оксида металла. Ингибиторы коррозии – одно из наиболее экономичных средств защиты металлов. Применение ингибиторов позволяет существенно повысить надёжность и долговечность технологического оборудования. В зависимости от природы ингибиторы делятся на органические и неорганические.

Некоторые неорганический ингибиторы коррозии преимущественно замедляют анодный процесс, пассивируя поверхность металла (хроматы, бихроматы, нитриты). Если концентрация или активность такого анодного ингибитора недостаточна, чтобы запассивировать всю поверхность металла, и происходит только уменьшение анодной поверхности, то коррозия может сосредоточиться на оставшихся небольших анодных участках. Вследствие этого разрушение металла становится местным, более опасным.

Некоторые неорганический анодные ингибиторы повышают эффективность катодного процесса, в результате чего стационарный потенциал металла сдвигается в область пассивации. В качестве ингибиторов такого типа можно использовать катионы металлов высшей валентности, нитриты, нитраты и др. Анодные ингибиторы, повышающие эффективность катодного процесса, также опасны в употреблении, так как в случае недостаточной концентрации в электролите они могут быть мощными стимуляторами коррозии.

Действие неорганических катодных ингибиторов основано в большинстве случаев на том, что в щелочной среде (на катодных участках наблюдается увеличение значений рН) они дают нерастворимые соединения, осаждающие и изолирующие часть поверхности металла от действия электролита (например, соли цинка, кальция). Катодные замедлители совершенно безопасны в применении.

Большинство неорганических ингибиторов не оказывает защитного действия в кислых средах. Поэтому в кислых средах более эффективными являются органические замедлители коррозии, механизм действия которых носит адсорбционный характер. Органические ингибиторы могут замедлять как анодный (анодный ингибитор), так и катодный (катодный ингибитор) процессы или оба процесса сразу (смешанный ингибитор).

Действие адсорбированных органических веществ на кинетику сопряженных процессов коррозии определяется в основном двумя факторами: степенью заполнения поверхности электрода молекулами или ионами органических веществ Ө и изменением потенциала, сопровождающим адсорбцию. При адсорбции органических веществ катионного типа действие двух факторов направлено в одну сторону – на уменьшение скоростей катодного и анодного процессов; и коррозия металлов снижается. Адсорбция на электродах органических веществ анионного типа иногда приводит к увеличению скорости коррозии, если смещение потенциала в отрицательную сторону в большей степени ускоряет указанные сопряженные процессы, чем их замедляет увеличение Ө.

Эффективность действия замедлителя Z (%) обычно рассчитывают по формуле:

К = [(К0 - К1) К0] 100, (3.1)

где К0, К1 скорость коррозии в среде, соответственно без замедлителя и с замедлителем, г(м2·ч).

Для количественной оценки скорости коррозионного разрушения используют следующие показатели коррозии:

1) Показатель изменения массы К (г·м-2·ч-1) характеризует потерю массы металла (отрицательный показатель К -) или увеличения массы металла (положительный показатель К+), отнесённые к единице его поверхности за единицу времени:

К = Δт/(S·τ), (3.2)

где Δт - изменение массы корродирующего металла в результате коррозии, ;

S – поверхность образца, ;

– время коррозии, час.

2) Объёмный показатель коррозии Коб (см3·см-2·ч-1) характеризует объём выделившегося или поглощенного газа, отнесённый к единице поверхности образца и за единицу времени:

Коб = ΔV/(S·τ), (3.3)

где ΔVобъём выделившегося или поглощенного газа, см3.

Методика проведения работы

Испытанию подвергают образцы из чугуна в электролитах без добавок и с добавками ингибиторов на установке для измерения скорости коррозии по… Кроме простоты, точности и возможности измерить очень небольшие объемы… В данной работе используется прибор, схематически приведённый на рисунке 3.1.

Вопросы для самопроверки

1. Принципы снижения коррозионной активности среды.

2. Способы удаления коррозионно-активной составляющей из рабочей среды.

3. Неорганические анодные ингибиторы коррозии. Их природа, механизм действия.

4. Неорганические катодные ингибиторы коррозии. Их природа, механизм действия.

5. Анодные, катодные и смешанные органические ингибиторы коррозии. Механизм действия.

6. Чем необходимо руководствоваться при подборе органических ингибиторов коррозии?

 

 

Работа 4

Катодная протекторная защита

 

Коррозия стальных конструкций нефтяных, газоконденсатных и газовых трубопроводов является естественным процессом, обусловленным термодинамической нестойкостью металлов в условиях службы. Именно поэтому защита металлов от коррозии представляется нелёгкой задачей и срок службы стальных конструкций часто оказывается сравнительно коротким. Продлить его можно в основном тремя способами, используемыми в промышленной практике:

• изоляцией поверхности металла от агрессивной среды;

• проведением дезактивирующей обработки среды, снижая её агрессивность;

• поддержания такого энергетического состояния металла, при котором окисление его термодинамически невозможно или сильно заторможено.

Первый способ

1) Нанесение на поверхность слоя химически инертного относительно металла и агрессивной среды вещества неметаллического характера. Это вещество должно обладать достаточно прочным сцеплением с поверхностью металла и не быть пористым. Сюда относятся различные лаки и краски, жидкие в момент нанесения, а затем образующие твёрдую плёнку. Последняя в некоторой степени изолирует поверхность металла от среды. Плёнка имеет ограниченный срок службы и должна периодически возобновляться. На этом же принципе основано защитное действие эмалирования или покрытие пластмассой (футеровка, плакирование).

2) Образование на поверхности металла слоя малорастворимых продуктов коррозии, возникающих в результате обработки поверхности трубопровода специальными окислителями. Подобные слои обычно имеют хорошее сцепление с поверхностью металла, но защитные свойства их невелики вследствие пористости. Однако такой способ широко распространён, так как эти слои являются хорошим грунтом под краску или лак, увеличивая их адгезию с металлом. К этому способу относится фосфатирования стальных изделий.

3) Нанесение на стальные изделия тонкого слоя цинка, никеля или хрома, которые имеют меньшую скорость коррозии в данной среде по сравнению со сталью.

4) Применение коррозионностойких сплавов – нержавеющих сталей, легированных хромом или хромом и никелем.

Второй способ

1) Дезактивирующая обработка агрессивной среды, приводящая к снижению концентрации окислителя, например серы и соединений ванадия в нефти и нефтепродуктах.

2) Введение в агрессивную среду ингибиторов (замедлителей) коррозии. Небольшие добавки некоторых веществ (обычно высокомолекулярных органических соединений) могут весьма значительно снизить скорость коррозии. Действие ингибиторов сводится, в основном, к адсорбции на поверхности металла молекул или ионов ингибитора, тормозящей коррозию. Применять ингибитор можно далеко не во всех случаях. Ингибитор не должен ухудшать свойства агрессивной среды. Поддержание нужной концентрации ингибитора должно быть технически осуществимо и экономически оправдано. Ингибитором могут служить и добавки, переводящие металл в пассивное состояние, например, добавки хроматов и бихроматов, устойчиво пассивирующие железные сплавы.

Третий способ

1) Постоянная катодная поляризация изделия, используемого в растворе электролита с достаточно большой электрической проводимостью. Поляризация осуществляется от внешнего источника электрической энергии. Изделию сообщается настолько отрицательный электродный потенциал, что окисление металла становится термодинамически невозможным. В некоторых случаях катодная поляризация может осуществляться не непрерывно, а периодически.

2) Анодная поляризация в некоторых случаях способствует поддержанию пассивного состояния металла в средах, которые сами по себе металл не пассивируют и являются весьма агресивными.

3) Катодная поляризация, вызванная контактом изделия с металлом, обладающим значительно более отрицательным электродным потенциалом, например стального трубопровода с куском цинка. Более электроотрицательный металл в этих условиях подвергается ускоренной коррозии и периодически должен заменяться. Он носит название протектора, а сам способ называется протекторной защитой. Катодная протекторная защита в настоящее время используется для защиты стальных конструкций:

а) в морской воде (свайные эстакады морских нефтепромыслов);

б) в почве (трубопроводный транспорт);

г) в нейтральных коррозионных средах (защита от контактной коррозии в атмосфере).

В кислых средах применение протекторной катодной защиты ограничено вследствие малой катодной поляризации в них металлов и большой скорости саморастворения металла протектора.

Принципиальная схема катодной протекторной защиты приведена на рисунке 4.1.

1 - трубопровод; 2 - протектор; 3 - наполнитель; 4 - контрольная коробка

Рисунок 4.1 - Схема катодной протекторной защиты трубопровода

от подземной коррозии

Эффективность катодной протекторной защиты может быть оценена:

а) величиной защитного эффекта Z (%):

Z = [(К0 - К1) К0] 100, (4.1)

Z = (imax - iпротек) / imax 100, (4.2)

где , – скорость коррозии в среде без протектора и с протектором, г(м2·ч).

Скорость коррозии можно определить из соотношения:

К = ΔР/(S·τ), (4.3)

где ΔР – изменение массы образца в результате коррозии, ;

S - поверхность образца, ;

τ– время испытания, ч.

Скорость коррозии в среде без протектора imax определяется из соотношения:

imax = Imax / S, (4.4)

где Imax – сила тока коррозии в среде без протектора, А.

Скорость коррозии в среде с протектором iпротек можно определить как:

iпротек = Iзащ / S, (4.5)

где Iзащ – среднее арифметическое значение силы защитного тока в цепи протектор – стальной образец, А;

б) величиной тока, отдаваемого протектором в цепь защиты:

, (4.6)

где Iпротектор – сила тока протектора, А;

– значения стационарных потенциалов стали и протектора после осуществления катодной протекторной защиты, В;

R– сопротивление в цепи сталь – протектор, Ом.

В качестве материала для изготовления анодных протекторов могут быть использованы металлы, которые имеют достаточно отрицательный потенциал, обладают малой поляризуемостью и высокой токоотдачей, низкой скоростью саморастворения и не склонны к образованию плёнки продуктов коррозии. Протекторы для катодной защиты обычно изготавливают из магния, цинка, алюминия. Однако магний обладает высокой скоростью саморастворения, на цинке легко образуется защитная плёнка продуктов коррозии, а алюминий легко пассивируется. Уменьшение скорости саморастворения протекторных материалов достигается повышением их химической чистоты (цинковые протекторы) или созданием специальных сплавов. Протекторы для катодной защиты от почвенной коррозии трубопроводного транспорта помещают помещают в специальную смесь солей (наполнитель). При этом уменьшаются скорость саморастворения протектора, анодная поляризуемость, сопротивление растеканию тока, устраняется возможность образования на поверхности протектора плотной плёнки продуктов коррозии, повышается коэффициент полезного действия и обеспечивается стабильная во времени работа протектора. Основными компонентами наполнителя являются: глина, сульфаты кальция и натрия, гидроокись кальция, хлорид натрия.

На практике коэффициент полезного действия цинковых протекторов достигает 95 %, алюминиевых – 80 %, магниевых – 55 %.

На радиус действия протектора решающее влияние оказывает электропроводимость среды. Радиус действия протектора значительно увеличивается, если трубопроводы защищены лакокрасочными и другими изолирующими покрытиями.

Эффективность протекторной защиты зависит от размеров протектора и его расположения относительно защищаемых трубопроводов. При выборе размеров протектора обычно отношение площади протектора к площади защищаемой конструкции должно составлять, например, в морской среде от 1:200 до 1:1000. В практике протекторной защиты используют прижимные контакты между протектором и защищаемым объектом, жесткое крепление протектора винтами или болтами, крепление с выносом контакта из коррозионной среды [2].

Методика проведения работы

Цель работы – исследование катодной защиты стали от коррозии в электролите с помощью анодного протектора.

Схема установки для измерения потенциалов и тока катодной защиты приведена на рисунке 4.3

Перед началом выполнения работы зачистить наждачной бумагой два пластинчатых образца углеродистой стали и пластинчатый образец из металла протектора (цинка, алюминия, магния – по указанию преподавателя), обезжирить их, промыть водой, высушить. Укрепить стальные образцы 6 и 7 (см. рисунок 4.3) и протекторы так, чтобы оттянутые кончики изогнутых стеклянных трубок 4 капилляра Луггина от электродов сравнения были близки к поверхности образцов; электролитические ключи заполнить рабочим раствором. Залить в ванны 1, 2 и 3 раствор поваренной соли заданной концентрации и при разомкнутом тумблере для включения миллиамперметра в цепь 10 измерить с помощью прибор для измерения потенциала 2 установившиеся электродные потенциалы стальных образцов и протектора, ставя многополюсной переклю-чатель 11 в соответствующее измеряемому электроду положение. Затем замкнуть тумблер 10, записать начальное показание амперметра и время начала опыта.

 

1,2,3 – ванны, 4 – капилляр Луггина; 5 – хлоридсеребряные электроды сравнения; 6, 7 – стальные образцы; 8, 9 – анодные протекторы;

10 – тумблер для включения миллиамперметра в цепь;

11 – многополюсной переключатель; 12 – прибор для измерения

потенциала. Обозначение клемм: э.с. – электрод сравнения;

Ст. – сталь; Пр. – протектор; и.э. – исследуемый электрод

 

Рисунок 4.3 - Схема установки для измерения потенциалов

И тока катодной защиты

Опыт ведут 1 час, отмечая и записывая через каждые 10 минут значения силы защитного тока в цепи протектор - стальной образец и измеряя через каждые… Экспериментальные и расчётные данные сводятся в таблицы 4.1 и 4.2. Таблица 4.1 - Результаты измерений электродных потенциалов стальных образцов и протектора в растворе NaCl с массовой…

Вопросы для самопроверки

1. Каким требованиям должен отвечать анодный протектор?

2. Условия применения катодной протекторной защиты.

3. Сокращаются ли суммарные потери металла в случае защиты анодным протектором?

4. При каких условиях достигается полная электрохимическая защита с помощью анодного протектора?

5. Каков физический смысл понятия «радиус действия протектора»?

6. Основные качественные характеристики работы анодного протектора.

7. Какую роль играет наполнитель для протектора?

8. Преимущества и недостатки катодной протекторной защиты.


МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ

 

Работа 5

Исследование цвета побежалости металлов

при термической обработке

 

Большинство металлов во время термической обработки при взаимодействии с окислителями покрываются пленкой оксидов.

Когда металлы взаимодействуют с окислителями (CO2, H2O, O2, Cl2, SO2) начальной стадией является адсорбция окислителей на поверхности металла. Между атомами металла и окислителем сразу возникает сильная ионная связь – атом металла передает атому кислорода два электрона. Атом кислорода находится под воздействием поля, которое создают атомы металла. На поверхности металла адсорбируется окислитель, при этом внутренняя поверхность образовавшейся адсорбционной пленки заряжена положительно, а внешняя – отрицательно.

Распределение атомов окислителя на поверхности металла очень сильно зависит от расположения на поверхности атомов металла [3].

Поверхность металла заполняется хемосорбированным окислителем почти мгновенно и образуется тонкий слой окисляющего вещества. При пониженных температурах после хемосорбированного окислителя за счет ванн-дер-ваальсовых сил может возникнуть и физическая адсорбция молекул окислителя.

Если между металлом и окислителем есть химическое сродство (оксид термодинамически стабильный), то пленка, состоящая из хемосорбированного окислителя, превращается в оксидную пленку. Металл и окислитель в оксидной пленке поддерживают ионную связь.

Следующей стадией является образование продуктов коррозии – химических соединений, которые образуются в результате химического взаимодействия металла и некоторых компонентов окружающей среды. Продукты коррозии формируют на поверхности металла пленку, которая может обладать защитными свойствами, затрудняя подход окислителей. Данный процесс протекает с самоторможением во времени.

По толщине оксидной пленки на металлах их принято разделять на три группы: толстые, тонкие, средние.

Тонкие оксидные пленки невидимы для человека невооруженным глазом. Их толщина составляет до 40 нм.

Средние оксидные пленки в толщину достигают от 40 до 500 нм и дают цвета побежалости.

Толстые оксидные пленки хорошо видны на поверхности металла. Их толщина составляет свыше 500 нм. Иногда они могут быть достаточно толстыми, как, например, окалина на поверхности стали.

От защитных свойств оксидных пленок зависит жаростойкость металла, законы роста толщины пленки во времени и многое другое.

При образовании окисной пленки устанавливается скорость окисления металла, которая может изменяться во времени.

Радужная окраска, появляющаяся на чистой поверхности нагретой стали в результате образования на ней тончайшей оксидной плёнки, называется цветом побежалости.

Толщина плёнки зависит от температуры нагрева стали. Плёнки разной толщины по-разному отражают световые лучи, чем и обусловлены те или иные цвета побежалости (см. таблицу 5.1). На легированных (особенно высоколегированных) сталях те же цвета побежалости появляются при более высоких температурах.

Таблица 5.1 - Цвета побежалости на поверхности железа

 

Цвета побежалости возникают из-за интерференции белого света в тонких плёнках на отражающей поверхности. При этом, по мере роста толщины плёнки, последовательно возникают условия гашения лучей с той или иной длиной волны. Сначала из белого света вычитается фиолетово-синий цвет (λ ~400 нм), и наблюдается дополнительный цвет — жёлтый. Далее, по мере роста толщины плёнки, и, соответственно, увеличения длины волны «погасившихся» лучей, из непрерывного солнечного спектра вычитается зелёный цвет, и наблюдается красный, и т. д.

Цвета побежалости возникают чаще всего при окислении, в результате термической обработки металлов. Обычно, при быстром нагреве, они столь же быстро сменяют друг друга в типичной последовательности: светло-соломенный, золотистый, пурпурный, фиолетовый, синий, и затем, по мере роста толщины плёнки, вновь проявляются, но в несколько приглушённом виде: коричневато-жёлтый, красный…

Цвет побежалости (а также цвета каления) раньше, до появления пирометров, широко использовали в качестве индикатора температуры нагрева железа и стали при термообработке. По цветам побежалости также судили о температуре нагрева стальной стружки, и, следовательно, резца при операциях точения, сверления, резания.

Цвета побежалости — не очень точный индикатор. На них влияет скорость подъёма температуры, состав газовой среды, время выдержки стали при данной температуре, а также характер освещения и др. факторы.

На легированных сталях цвета побежалости обычно появляются при более высоких температурах, так как нередко легирование повышает стойкость стали к окислению на воздухе.

Цвета побежалости применяются при декоративной отделке стальных изделий, а также при их лазерной маркировке.

Методика проведения работы

Цель работы – исследование цвета побежалости железа АРМКО при термической обработке.

Для испытания берут 3-5 образцов железа АРМКО, зачищают их наждачной бумагой, обезжиривают венской известью, промывают водой, протирают фильтровальной бумагой. После высыхания на воздухе образцы вместе с тиглями помещают в муфельную печь и в соответствии с заданием преподавателя нагревают от 230 до 450 ºС. При достижении заданной температуры, образцы выдерживаются в течение 20 минут, после чего извлекаются из печи и охлаждаются на воздухе (тигли ставят на лист асбестового картона).

По полученным цветам побежалости делают вывод о температуре нагрева железа АРМКО.

 

Вопросы для самопроверки

1. Механизм образования оксидных пленок на металлах при газовой коррозии.

2. Причина возникновения цвета побежалости на металлах и сплавах.

3. Классификация оксидных плёнок на металлах.

4. Практическое применение цвета побежалости на металлах.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полюдова В.И. Практикум по прикладной электрохимии. – Калининград: Изд-во КГУ, 2000, -45с.

2. Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей. Сост. С.И. Пинчук, А.П. Стовпченко, И.Г. Рослик, О.О. Внуков. – Днепропетровск: НМетАУ, 2006, -33с.

3. Карпов С.И. Теоретическая электрохимия. Руководство к лабораторному практикуму для студентов специальности 24.03.02 «Технология электрохимических производств». – Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2010, - 108с.

 

– Конец работы –

Используемые теги: Металловедение, Защита, металлов, коррозии0.069

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин коррозия употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической… Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность…

Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин коррозия употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической… Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность…

Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин коррозия употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической… Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность…

Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин коррозия употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической… Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность…

Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин коррозия употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической… Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность…

Защита от несанкционированной аудиозаписи. Защита компьютерной информации. Криптографические методы защиты данных
Обнаружение диктофонов с помощью металлодетекторов , вследствие их ограниченной чувствительности к современным микрокассетным и цифровым диктофонам… Но возникают проблемы уровня безопасного излучения, идентификации отклика,… Специальные устройства для определения наличия работающих диктофонов.Работают на эффекте: • обнаружения акустических…

Понятие о металлах. Природа металлической связи. Основные свойства металлов. Роль русских ученых в развитии науки о металлах
Газообразное жидкое и твердое состояния Термодинамическая функция энергетического состояния системы Все вещества могут находиться в трех... Кристаллизация металлов Изменение свободной энергии при кристаллизации...

Исследование физико-химической сущности коррозионных процессов для обоснования методов защиты металлов от коррозии
Характеристика лазерной локации.Параметры локатора. 4. В проекте дать расчет Дальности лазерного излучения до объекта излучения. 5. Плакатный… Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации… Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии…

Металловедение и термическая обработка металлов
Четвертым агрегатным состоянием часто называют плазму - сильно ионизированный газ т. е. газ заряженных частиц - ионов, электронов , образующийся при… Жидкости и твердые тела относят к конденсированному состоянию вещества. В отличие от газообразного состояния у вещества в конденсированном состоянии атомы расположены ближе друг к другу, что…

Роль организаций социальной защиты в защите проституток
Актуальность исследования Проституция является одной из важнейших социальных проблем в современной России. Рост проституции, начавшийся в стране это глобальная угроза здоровью населения… В России подобная система находится в зачаточном состоянии. Отчасти это связано с тем, что на протяжении более чем…

0.032
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам