Алюминий и латунь взаимодействие: Гальваническая коррозия алюминия – aluminium-guide.com

Содержание

Гальваническая коррозия алюминия – aluminium-guide.com

Следует подчеркнуть, что стойкость алюминия и алюминиевых сплавов к нормальным условиях окружающей среды является очень высокой. Главным источником защиты от коррозии является прочная, самовосстанавливающаяся оксидная пленка, которая всегда присутствует на алюминии в условиях окружающей воздушной атмосферы (рисунок 1).

Рисунок 1 – Естественная защита алюминия от коррозии – поверхностная оксидная пленка [4]

Основные типы коррозии алюминия

Для коррозии алюминия характерны следующие основные типы [4]:

  • Общая коррозия
  • Щелевая коррозия
  • Фреттиниг-коррозия
  • Коррозия под напряжением
  • Гальваническая коррозия
  • Точечная (питтинговая) коррозия
  • Межзеренная коррозия
  • Подповерхностная коррозия

Рисунок 2 – Общая коррозия алюминия: растворение естественной оксидной пленки
растворами сильных щелочей и некоторых кислот [4]


Рисунок 3 – Щелевая коррозия алюминия [4]


Рисунок 4 – Фреттинг-коррозия алюминия: взаимное трение двух алюминиевых компонентов
в условиях шероховатого контакта [4]


Рисунок 5 – Коррозия алюминиевых сплавов под напряжением: при некоторых условиях
в сплавах Al-Cu, Al-Mg, Al-Zn-Mg [4]


Рисунок 6 – Гальваническая коррозия алюминиевого сплава
происходит в условиях его мокрого или влажного контакта
с другим, более “благородным” металлом, таким как медь [4]


Рисунок 7 – Питтинговая (точечная) коррозия алюминия
под воздействием хлоридных ионов [4]


Рисунок 8 – Межзеренная коррозия и подповерхностная коррозия [4]

В зависимости от условий окружающей среды, нагружения и функционального назначения детали любой из видов коррозии может явиться причиной преждевременного разрушения.

Кроме того, неправильное применение алюминиевых деталей и изделий может усугублять коррозионные процессы.

Гальваническая коррозия алюминия

Наиболее частые ошибки проектирования алюминиевых конструкций связаны с гальванической коррозией. Гальваническая или электрохимическая коррозия происходит, когда два разнородных металла образуют электрическую цепь, замыкаемую жидким или пленочным электролитом или коррозионной средой. В этих условиях разность потенциалов между разнородными металлами создает электрический ток, проходящий через электролит, который (ток) и приводит к коррозии в первую очередь анода или менее благородного металла из этой пары.

Сущность гальванической коррозии

Когда два различных металла находятся в прямом контакте с электропроводящей жидкостью, то опыт показывает, что один из них может корродировать, то есть подвергаться коррозии. Это называют гальванической коррозией.

Другой металл не будет корродировать, наоборот, он будет защищен от этого вида коррозии.

Этот вид коррозии отличается от тех видов коррозии, которые могли бы возникнуть, если бы оба эти металлы были помещены раздельно в ту же самую жидкость. Гальваническая коррозия может случиться с любым металлом, как только два различных металла будут находиться в контакте в электропроводящей жидкости.

Внешний вид гальванической коррозии

Внешний вид гальванической коррозии является очень характерным. Эта коррозия не раскидывается по всей поверхности изделия, как это бывает с точечной – питтинговой – коррозий. Гальваническая коррозия плотно локализована в зоне контакта алюминия с другим металлом. Коррозионное воздействие на алюминий имеет равномерный характер, он развивается в глубь в виде кратеров, которые имеют более или менее округлую форму [3[.

Все алюминиевые сплавы подвергаются идентичной гальванической коррозии [3].

Принцип батареи

Гальваническая коррозия работает как батарея, которая состоит из двух электродов:

  • катода, где происходит реакция восстановления
  • анода, где происходит реакция окисления.

Эти два электрода погружены в проводящую жидкость, которая называется электролитом. Электролит – это обычно разбавленный кислотный раствор, например, серной кислоты, или соляной раствор, например, сульфат меди. Эти два электрода соединены снаружи электрической цепью, которая обеспечивает циркуляцию электронов. Внутри жидкости передача электрического тока происходит путем перемещения ионов. Жидкость, таким образом, обеспечивает ионное электрическое соединение (рисунок 9).

Рисунок 9 – Принцип гальванической ячейки [3]

Рисунок 1 показывает ячейку, в которой электролитом является раствор серной кислоты. Серная кислота полностью диссоциирована в воде (поскольку является сильной кислотой) путем образования ионов Н

+, которые определяют кислотность среды. Происходит следующая электрохимическая реакция [3]:

  • цинковый анод окисляется:

Zn → Zn2+ + 2e

на медном катоде восстанавливаются протоны Н+:

 

2Н+ + 2e → Н2

Полная реакция имеет вид:

Zn + H2O → Zn(OH)2 + H2

Эта ячейка производит электричество за счет потребления цинка, который выделяется в виде гидроксида цинка Zn(OH)2.

Для работы ячейки необходимо одновременное выполнение трех условий:

  • два различных металла, которые образуют два электрода;
  • присутствие электролита;
  • непрерывность всей электрической цепочки.

Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, например, если нарушается электрический контакт, то ячейка не будет производить электричество, и окисления на аноде не будет происходить (также как и восстановления на катоде).

Условия для гальванической коррозии

Гальваническая коррозия основана на том же самом принципе и для того, чтобы она происходила необходимо одновременное выполнение следующих трех условий [3]:

  • различные типы металлов;
  • присутствие электролита;
  • электрический контакт между двумя металлами.

Различные типы металлов

Для любых металлов, которые относятся к различным их типам, гальваническая коррозия является возможной. Металл с электроотрицательным потенциалом (или более электроотрицательный металл, если они оба электроотрицательные) действует как анод.

Тенденцию различных металлов образовывать гальванические пары и направленность электрохимического действия в различных коррозионных средах (морской воде, тропическом климате, промышленной атмосфере и т.д.) показывают в так называемых гальванических рядах. Чем далее удалены друг от друга металлы в этих рядах, тем более серьезной может быть электрохимическая коррозия. В разных коррозионных средах эти последовательности металлов могут быть разными (рисунок 10).

Присутствие электролита

Область контакта должна быть смочена водным раствором, чтобы обеспечивать ионную электропроводимость. В противном случае отсутствует возможность для гальванической коррозии.

Электрический контакт между металлами

Электрический контакт между металлами может происходить или путем прямого контакта между двумя металлами, или через крепежное соединение, например, болт.

Рисунок 10 [1]

Как видно из графиков рисунка 10 алюминий и его сплавы становятся анодами в гальванических ячейках с большинством металлов, и алюминий корродирует, как говорят, жертвенно и защищает от коррозии другой металл гальванической пары.

Только магний и цинк, включая и оцинкованную сталь, являются более анодными и поэтому, сами подвергаясь коррозии, защищают от нее алюминий.

Алюминий и кадмий вообще имеют почти одинаковые электродные потенциалы и поэтому ни алюминий, ни кадмий не подвергаются гальванической коррозии. К сожалению, кадмий признан весьма токсичным и все реже применяется, а во многих странах просто запрещен, как антикоррозионная защита.

Гальванические пары

Относительное расположение двух металлов или сплавов в гальваническом ряду указывает только возможность гальванической коррозии, если различие их гальванических потенциалов является достаточно большим. Больше этот ряд ничего не говорит, и особенно ничего – о скорости или интенсивности гальванической коррозии. Она может быть нулевой или несущественной или даже незаметной. Ее интенсивность зависит от типов металлов, которые входят в контакт – гальванической пары.

Пара: алюминий – нелегированная сталь

В строительных конструкциях алюминиевые детали, которые открыты для воздействия климатических и погодных воздействий, могут соединяться винтами из обычной стали. Опыт показывает, что алюминий в контакте со стальными винтами подвергается только очень поверхностной коррозии. Возникающая ржавчина, которая не оказывает никакого влияния на алюминий, полностью пропитывает слой оксида алюминия и образует на поверхности пятна. Фактически, для алюминиевой конструкции в контакте с незащищенной сталью важнее будет ее влияние на внешний вид и декоративные качества, а не способность сопротивляться коррозии.

Это явление имеет следующее объяснение:

  • на поверхностях контакта образуются пленки с продуктами коррозии – ржавчины на стали и оксида алюминия на алюминии, которые и замедляют электрохимические реакции.

Пара: алюминий – оцинкованная сталь

Судя по гальваническому ряду, цинк является более электроотрицательным, чем алюминий. Крепеж из оцинкованной стали может, поэтому, применяться для соединения и сборки конструкций из алюминиевых сплавов. Надо помнить, что когда цинковое покрытие станет слишком изношенным, чтобы защищать сталь и алюминий, наступает предыдущий сценарий контакта между алюминием и голой сталью [3] .

Пара: алюминий – нержавеющая сталь

Хотя и существует большая разность потенциалов между нержавеющей сталью и алюминиевыми сплавами – около 650 мВ, очень редко можно увидеть гальваническую коррозию на алюминии в контакте с нержавеющей сталью. Поэтому алюминиевые конструкции очень часто собираются с применением болтов и винтов из нержавеющей стали [3].

Пара: алюминий – медь

Контакт между алюминиевыми сплавами и медью, а также медными сплавами (бронза, латунь) приводит к совершенно незначительной гальванической коррозии алюминия под воздействием атмосферных условий. Тем не менее, рекомендуется обеспечивать электрическую изоляцию между этими двумя металлами, чтобы локализовать коррозию алюминия.

Необходимо отметить, что продуктом коррозии меди является, так называемая, патина. Эта патина – голубовато-зеленый налет на меди, который состоит в основном из карбоната меди. Эта патина химически воздействует на алюминий и может восстанавливаться с образованием малых частиц меди. Эти медные частицы, в свою очередь, могут вызывать локальную питтинговую коррозию алюминия [3].

Ближе к контакту – больше коррозия

Ускоренная гальваническая коррозия обычно наиболее интенсивна вблизи мест соединения двух металлов; с удалением от мест соединения ее интенсивность уменьшается. Существенное влияние на скорость коррозии оказывает величина отношения площади поверхности катода, контактирующей с электролитом, к площади незащищенной поверхности анода. Желательно иметь малое отношение площади катода к площади анода.

Как избежать гальванической коррозии

  1. Выбирать в пару алюминию или его сплаву металл, который как можно более ближе к нему в гальваническом ряду для рассматриваемой коррозионной среды (см. рисунок 10).
  2. Применять «катодный» крепеж. Избегать комбинаций с неблагоприятным (большим) отношением площадей катода к аноду (рисунок 3).
  3. Обеспечивать полную электрическую изоляцию двух соединяемых металлов. Это может быть выполнено с помощью изолирующих прокладок, втулок, шайб и т.п. (рисунок 12).
  4. Если применяется окраска, всегда нужно красить катод. Если покрасить только анод, любая царапина на нем даст неблагоприятное отношение поверхностей катода к аноду и приведет к коррозии царапины.
  5. Увеличивать толщину анода или устанавливать в соединение заменяемые массивные прокладки из анодного металла.
  6. По возможности размещать гальванический контакт вне коррозионной среды.
  7. Избегать резьбовых соединений из металлов, образующих гальваническую пару. Заменять их паяными или сварными соединениями.
  8. Если возможно, применять ингибиторы коррозии, например, в системах с циркуляцией жидкости, которая может играть роль электролита для гальванической коррозии.
  9. В случаях, когда металлы должны оставаться в электрическом контакте через наружную электрическую цепь, нужно разнести их как можно дальше друг от друга для увеличения сопротивления жидкой цепи (электролита).
  10. При необходимости и там, где это возможно, применять катодную защиту с цинковым или магниевым жертвенными анодами.
  11. В наиболее агрессивных средах только цинк, кадмий и магний могут быть в контакте с алюминием без возникновения гальванической коррозии. Заметим, что применение кадмиевых покрытий в значительной степени ограничено из-за их экологической небезопасности.

Рисунок 11 [1]

Рисунок 12 [1]

Источники:

  1. TALAT 5104.
  2. Corrosion of Aluminum and Aluminum Alloys. Edited by J.R. Davis. – ASM International, 1999.
  3. Corrosion of Aluminium / Christian Vargel – ELSEVIER, 2004
  4. TALAT 1252

Коррозия алюминия, меди и прочего цветмета – справляемся с коррозией + видео

Возможна ли коррозия алюминия, меди и иных цветных металлов или их сплавов? Принято считать, что они менее чувствительны к разному виду разрушения. В принципе, так оно и есть, однако это вовсе не означает, что эти материалы не нуждаются в дополнительной защите. Ниже будет приведена общая информация не только о том, что собой представляет столь губительная коррозия, но и как предотвратить ее.

1 Что такое коррозия металлов и сплавов?

В целом этот процесс проявляется как разрушение материала в результате его взаимодействия с внешней средой. Причем ему подвержены как металлы, так и неметаллы (керамика, дерево, полимеры и т. д.). Сюда же мы можем отнести и старение резины, и разрушение пластика. Что же насчет металлических сплавов, так в этом случае наиболее явным примером коррозии является всем известная ржавчина.

Основной причиной данного явления служит недостаточная термодинамическая устойчивость того либо иного материала к каким-либо веществам, которые мы можем обнаружить в контактирующей среде. Так, например, резиновые покрытия портятся из-за взаимодействия с кислородом, полимеры разрушаются после многочисленных контактов с атмосферными осадками, а на большинство металлов и их сплавов губительно влияет чрезмерная влажность. Кроме того, значительно на скорость протекания процесса влияет и температура окружающей среды, в основном, чем данный параметр выше, тем скорее осуществляется разрушение.

2 Коррозия меди и других цветных металлов – признаки и особенности

Вообще коррозия алюминия и многих его сплавов встречается достаточно редко, а все благодаря особенностям данного металла – он способен пассивироваться в различных агрессивных средах. Другими словами, он переходит в пассивное состояние, так, например, при взаимодействии с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка, выполняющая защитные функции. Причем в зависимости от условий толщина пассивного слоя может быть различной.

Также пленка устойчива и к воздействию влаги, а вот в кислой среде нет однозначного ответа, тут все зависит от вида кислоты. Таким образом, изделия из алюминия практически не боятся ни азотной, ни уксусной (при нормальной температуре), а вот щавелевая, серная, муравьиная и соляная губительно влияют на металл. Но особенно этот материал боится щелочной среды, так как при воздействии данного вещества разрушается оксидная пленка алюминия.

Теперь рассмотрим, в каких случаях встречается коррозия меди и содержащих ее сплавов. Этот металл разрушается при взаимодействии с серой и разными ее соединениями. Также она боится окислительных и некоторых аэрированных неокислительных кислот, солей и тяжелых металлов. Что же насчет водной среды, так в этом случае все зависит от того, насколько она насыщена кислородом, чем его содержание больше, тем скорее происходит разрушение.

Признаки коррозии латуни выражаются в основном в растрескивании (во влажной среде интенсивность повышается) и обесцинковании этого сплава, последнему же способствуют растворы, которые содержат ионы хлора. Также происходят данные процессы при взаимодействии материала с аммиаком, растворами различных кислот-окислителей и солей. Кроме того, губительными для латуни являются ртуть, оксиды азота, трехвалентное железо и медь. Еще одной причиной растрескивания могут послужить растягивающие напряжения.

3 Защита сплавов и способы остановить коррозию

Итак, немного узнав об особенностях разрушения цветных металлов, стоит уделить внимание вопросу, как остановить нежелательную коррозию алюминия, его сплавов и иных выше описываемых материалов. Безусловно, лучшим вариантом будет предупредить ее, но для этого необходимо знать некоторые нюансы.

Так, например, максимальной коррозионной стойкостью обладает сверхчистый алюминий, еще для работы с ним и его сплавами следует подбирать наиболее подходящую среду. Кроме того, защита может осуществляться и такими способами, как создание на поверхности изделия лакокрасочного покрытия, металлизация, шлифовка либо дробеструйная обработка, вследствие которых возникают остаточные напряжения сжатия.

Если же металл уже поражен, тогда нужно хорошенько очистить поврежденные участки и обработать их специальными антикоррозионными растворами, купить которые можно довольно легко практически на любом строительном рынке.

Что же насчет изделий из меди и ее сплавов, так и в этом случае меры борьбы практически такие же, как и в случае с алюминием. Условия эксплуатации, а именно pH среды, тут менее значимы, разрушение будет все равно в ощутимой степени. Действительно, произошла ли коррозия меди в сильно кислой среде или же какой-то другой, в любом случае элемент нуждается в тщательной очистке. Затем наносится защита, в качестве которой может выступать краска, лак, масло или же иной металл, такой как олово и алюминий. Метод, когда поверхность покрывают тонким слоем расплавленного олова, называется лужение.

Дабы предотвратить коррозию латуни в результате обесцинкования, в ее состав добавляют немного мышьяка, этот процесс называется легированием. Нейтрализовать же действие аммиака способны кислотные оксиды, однако с ними также нельзя переусердствовать. Кроме того, если речь идет об изготовлении латунных труб и иных изделий, то следует отказаться от таких операций, как безоправочное волочение, а также сборка с «натягом», дабы избежать возникновения растягивающих напряжений. Таким можно представить краткое руководство по защите от коррозии алюминия, латуни, меди и их сплавов. Конечно, особенностей невероятное множество, но об этом лучше поговорить в отдельных статьях.

Титан контакт с другими металлами

    Гальванические эффекты. Опыт применения титановых сплавов в морских условиях показывает, что их следует использовать только в тех случаях, когда могут быть оправданы затраты, связанные с более высокой по сравнению со сталью и алюминием стоимостью. Морских конструкций, выполненных целиком из титановых сплавов, пока не существует, поэтому титан всегда соседствует в конструкциях с другими металлами. При наличии электрического контакта между титаном и каким-либо металлом происходит увеличение площади поверхности катода, связанного с локальными анодами на этом втором металле. Коррозия таких металлов, как сталь и алюминий, контролируется катодными процессами, поэтому возрастание площади катодной поверхности при образовании гальванической пары с титаном способствует усилению коррозии более анодного элемента пары. Как видно из приведенного электрохимического ряда напряжений, пассивный титан является более катодным металлом по отношению практически ко всем распространенным конструкционным материалам. [c.120]
    Титан и его сплавы в нейтральных водных растворах хлоридов являются катодом по отношению к большинству конструкционных материалов коррозионностойким сталям, медноникелевым сплавам, алюминию и его сплавам. В этом случае контакт с другим металлом не приводит к сколь-нибудь заметной коррозии титана и его сплавов, но, как правило, является опасным для контактирующего металла. [c.193]

    Скорость движения морской воды увеличивает коррозию малоуглеродистой стали и алюминия, находящихся в контакте с другими металлами. При небольших скоростях движения воды (0,15 м/с) в паре со всеми металлами увеличение скорости коррозии стали и алюминия практически одинаковое, т. е. скорость коррозии определяется величиной диффузионного тока по кислороду. При увеличении скорости движения воды, и, следовательно, значительного возрастания предельного тока по кислороду наибольшая коррозия наблюдается при контакте с медью, никелем, монелем. В этих условиях величина тока пары будет в значительной степени определяться скоростью электрохимической реакции восстановления кислорода, которая зависит от природы металла (на нержавеющей стали и титане эта реакция затруднена), что вызывает различные скорости коррозии стали и алюминия при контактировании с различными металлами. И. Л. Розенфельдом, О. И. Вашковым [50, с. 64] было установлено количественное соответствие между скоростью вращения электрода и линейной скоростью судна, что позволяет моделировать эффект контактной коррозии для движущихся судов в лабораторных условиях. [c.81]

    Изучалось поведение титана в контакте с другими металлами. В солянокислых средах, содержащих сероводород, следует избегать контакта титана с углеродистой сталью и латунью в сопряжении с титаном коррозия этих металлов усиливается. Контакт титана с нержавеющими сталями не опасен. Коррозионное поведение самого титана в контакте с вышеперечисленными материалами не меняется. [c.76]

    Титан и его сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью и не нуждаются в защите. Однако, как отмечалось, следует иметь в виду, что в контакте с другими металлами и сплавами титан и его сплавы вызывают усиление коррозии сопряженных металлов. [c.11]

    Разность потенциалов между титаном и другими стойкими в морской воде металлами очень незначительна, что предопределяет малую вероятность контактной коррозии между этими металлами. На рис. 5.1 приведены данные, характеризующие коррозионное поведение различных металлов в контакте с титаном в морской воде. [c.178]


    Известно, что в атмосферных условиях контакт титана с другими металлами не влияет на его коррозию. В водопроводной воде коррозия магния в контакте с титаном увеличивается в [c.181]

    Условия электролиза. Материал электродов. В качестве анодов в электролизерах с мембраной обычно используют титан часто в виде просечной сетки, покрытой -смесью оксидов рутения и других металлов (например, титана). Катодом служит стальная сетка. Обычно электроды биполярные. Электрический контакт между стальным катодом и титановым анодам осуществляется с помощью металлических шпилек, которые проходят сквозь пластмассовую перегородку. В некоторых случаях в качестве биполярного электрода используют биметалл из титана и стали, полученный из листов этих металлов с помощью взрывной технологии. [c.172]

    В гальванотехнике используют, в основном, сопротивление титана коррозии. Поверхность титана постоянно. покрыта пассивным слоем самовосстанавливающихся оксидов. Этот слой обладает изоляционными свойствами и предупреждает осаждение покрытия. Этим титан схож с алюминием. Слой оксидов на титане столь тонок, что при упругом контакте этого металла с другим он может стать токопроводящим. С учетом этого титан можно использовать для изготовления гальванических подвесок. [c.188]

    Для предотвращения усиления коррозии при контакте анодированного алюминия и его сплавов с нержавеющими сталями, титаном и его сплавами, медными сплавами их кадмируют, грунтуют и окрашивают после сборки. В жестких условиях эксплуатации, например морских, при контакте алюминиевых сплавов с другими металлами для предупреждения усиления или развития коррозии поступают следующим образом стальные детали кадмируют, окрашивают и устанавливают на герметике У-30-МЭС-5. Стальные кадмированные болты в неразъемных соединениях устанавливают на сырой грунтовке ФЛ-086 [c.243]

    В табл. 31 приведен гальваническим ряд металлов, рас 10,1о-женных по возрастающе величине стационарного электродного потенциала в морской воде, текущей со скоростью 649 м/мин. Как видно из таблицы, разность электродных потенциалов между титаном и углеродистой сталью, алюминием, сплавами на медной основе довольно велика, поэтому контактная коррозия между ними может быть значительной. Разность потенциалов между титаном и другими устойчивыми в морской воде металлами очень незначительна, что предопределяет малую вероятность контактной коррозии между этими. металлами. Эти выводы подтверждаются данными диаграммы (фиг. 29), где приведены результаты испытаний титана в контакте с другими металлами, применяемыми в морских конденсаторах. В морской воде [c.61]

    Была установлена не только высокая общая стойкость титана к коррозии в спокойной и движущейся морской воде, но также коррозионной кавитации и усталости, а также к коррозии под напряжением, устойчивость в отношении коррозии в щелях и к питтингообразованию Вследствие положительного стационарного потенциала титан не склонен к коррозии в контакте, но сам несколько увеличивает коррозию других металлов (даже меди), находящихся с ним в контакте. По своему контактному действию он аналогичен нержавеющей стали в пассивном состоянии, т. е. представляет собой не очень активно действующий катод. [c.570]

    Большинство цветных металлов (медь, бронза, латунь и другие сплавы) подвергаются значительной коррозии при воздействии аммиака. Относительно стойки сталь, чугун, алюминий, никель и титан. Углеродистая сталь практически не корродирует при контакте со сжиженным аммиаком, поэтому из нее изготавливают трубопроводы и резервуары для перекачивания и хранения аммиака. Длительные испытания на двигателе FR показали, что при работе на аммиаке повышенный износ наблюдается лишь у деталей, изготовленных из цветных металлов, особенно из меди и ее сплавов. Из прокладочных материалов стойкими к аммиаку являются фторопласты и некоторые сорта резины. Большинство нефтяных и синтетических масел практически не изменяют свои свойства при работе двигателя на аммиаке. При этом отмечены лишь незначительные колебания вязкости и некоторое снижение эффективности антиокислительных присадок. [c.190]

    Серная кислота высокой концентрации (практически безводная) не взаимодействует с железом в результате пассивации металла. Явление пассивации связано с образованием на поверхности металла прочной сплошной пленки, состоящей из оксидов или других соединений, которая препятствует контакту металла с кислотой. Благодаря пассивации можно хранить и перевозить концентрированную серную кислоту в стальной таре. Концентрированная серная кислота пассивирует также алюминий, никель, хром, титан. [c.137]

    Титан как сильно электроотрицательный металл, является активным катодом в гальванической паре с железом, медью, алюминием, цинком. Контакт с титаном ускоряет коррозию углеродистой стали, латуни, алюминиево-магниевых и медно-никелевых сплавов. В паре с платиной титан пассивируется, что позволяет использовать его как основу под покрытие платиной и другими благородными металлами [36]. [c.112]


    Находясь в электрическом контакте с большинством других конструкционных материалов титан и его сплавы в спокойной морской воде являются катодами. Такой контакт может ускорить коррозию сопряженного металла на большую или меньшую величину в соответствии с соотношениями площадей и поляризационными характеристиками контактирующих материалов (рис. 4.17). Из-за более низкого перенапряжения катодной реакции на медном электроде по сравнению с титановым электродом, потери массы углеродистой стали, находящейся в контакте с медью в несколько раз больше, чем в случае контакте с титаном (рис. 4.18). [c.199]

    Безусловные достоинства титановьгх сплавов — высокая стойкость к общей коррозии, локальным видам коррозионного разрушения в морской воде в сочетании с высокой механической прочностью, малой по сравнению со сталью плотностью, и др. делают титан и его сплавы весьма перспективным конструкционным материалом для ответственных морских сооружений. Титан не лишен некоторых недостатков, к которым относится его низкая стойкость к биологическим формам коррозии, а также его способность интенсифицировать коррозию других металлов, находящихся с ним в контакте. [c.26]

    В первой группе сред на коррозию титана не влияет контакт с другими металлами и сплавами, но скорость коррозии контак-тируемого с титаном металла может значительно зшеличиваться. Во второй группе сред контакт с другими металлами может рка-зьшать сильное влияние на скорость коррозии обоих материалов. Исходя из этого рабочие колеса дымососов не следует изготов- [c.118]

    На скорость растворения титана в азотной кислоте не влияет контакт с другими металлами. Так, в 4%-ной HNO3 при 95 °С титан растворялся со скоростью 0,01 мм/год при потенциале [c.179]

    В средах, в которых титан может находиться как в активном, так и в пассивном состоянии, результаты контакта его с другими металлами можно предвидеть и даже рассчитать, исходя из поляризационных кривых титана и контактирующего металла. Контактная коррозия титана в 40%-ной h3SO4 исследована именно с таких электрохимических позиций [463]. [c.181]

    На рис. 5.10 приведены результаты изучения наводороживания титана в контакте с другими металлами и 6%-ном растворе Na l. В свободном состоянии и в контакте с латунью образцы титана наводороживанию ие подвергались во всем исследованном интервале температур. Наводороживание титана в контакте с углеродистой сталью отмечается при температуре выше 100 °С, и уже при 120 °С содержание водорода в титане достигает 105-10 %- Особенно сильному наводороживанию титан подвергается при контакте с цинком. Наводороживание происходит даже при 70°С и экспоненциально увеличивается с ростом температуры [504]. [c.195]

    На скорость растворения титана в азотной кислоте не влияет контакт с другими металлами. Так, в 4%-ной НМОз при 95°С титан растворялся со скоростью 0,01 мм/год при потенциале 0,60 В. При контакте со свинцом (соотношение площадей поверхности РЬ и Т1 составляло 1 I) в этих же условиях скорость коррозии титана не изменялась, хотя потенциал сместился до —0,07 В, тогда как нержавеющие стали при контакте со свинцом депассиБируются и скорость коррозии их возрастает на 4 порядка [360]. [c.114]

    Контакт с другими металлами. В большинстве сред потенциалы титана, сплава Монель и нержавеющей стали в пассивном состоянии примерно одинаковы, и поэтому при соединении этих металлов электрохимические эффекты не возникают. Если титан и находящийся с ним в контакте материал являются разнородными металлами, то титан обычно играет роль эффективного катода, и хотя к значительной коррозии титана такой контакт скорее всего не приведет, отрицательное воздействие на второй металл окажет. Размеры и степень такого электрохимического коррозионного разрушения будут зависеть от соотношения площади титана и другого металла. Если площадь последнего мала по сравнению с площадью титана, то этот другой металл подвергнется сильной коррозии, а в случае обратного соотношения площадей коррозия будет меньше [17]. Такие металл1>1, как нержавеющая сталь, которые, подобно титану, легко поляризуются, подвергаются в этих условиях значительно меньшему воздействию, чем сплавы на основе меди и малоуглеродистая сталь. [c.193]

    Поведение титана,в контактах с другими металлами,естественно,вызывает большой интерес. Обычно титан по своему электрохимическому поведению похож на нержавеющую сталь. Инглис утверждает, что сам титан не подвергается коррозии в контакте с другими металлами, но что коррозия других металлов, находящихся в контакте с титаном, может значительно возрасти — особенно мягкой стали и оружейной стали. Это хорошо совпадает с обычным эксплуатационным опытом, хотя из некоторых других источников известны противоположные данные. [c.191]

    Было высказано мнение, что коррозионное поведение титановых сплавов эквивалентно коррозионному поведению чистого титана. Поскольку титан в чистом виде является очень активным металлом, который становится пассивным за счет пленки, находящейся в сильно сжатом состоянии, уже незначительные изменения в составе или состоянии поверхности могут вызывать изменение коррозионного поведения, хотя сплавление с другими металлами не обязательно вызывает увеличение его катодной эффективности. Данные Пейжа и Кетгама показывают, что в нормальном растворе хлористого натрия контактирование других металлов с титановым сплавом, содержащим 1,8 % хрома и 0,9% железа, вызывает меньшее ускорение коррозии отрицательных металлов, чем контактирование тех же металлов с чистым титаном или нержавеющей сталью. Контакт с любым из этих трех металлов увеличивает скорость коррозии кадмия в 9 раз на эти данные следует обратить внимание в связи с надеждами, возлагаемыми на кадмиевые покрытия для защиты от коррозии в авиации. [c.191]

    Ряд процессов, например водное хлорирование, а также процессы со средами, в которых содержатся кислородные соединения хлора, не могут быть осуществлены без аппаратов или их отдельных деталей, изготовленных из титана. В этих средах скорость коррозии титана не превышает 0,01 мм1год. В значительно большей степени применяют технически чистый титан мap ки ВТ1-1 и мало-легированный титановый сплав марки 0Т4, из которых изготовляют теплообменники, колонные аппараты, резервуары, подогреватели и другие аппараты. ВТГ-1 в контакте со многими сплавами и металлами в большинстве агрессивных сред (за исключением азотной и серной кислот) является катодам и спосо1бствует убыстрению коррозии металла, контактирующего с ним. Коррозионная стойкость сплава марки ОТ-4 в некоторых средах ниже, чем титана мap ки ВТ1-1. [c.24]

    Контакт со сталью, хотя и менее опасен, чем контакт с медью или свинцом, также может ускорять коррозию алюминия. Вместе с гем в некоторых естественных водных средах и в ряде других случаев алюминий может быть защищен за счет черных металлов. Нержавеющие стали способны усиливать разрушение алюминия, особенно в морской воде и в морской атмосфере, в то же время высокое. электрическое сопротивление поверхностных окис-ных пленок обоих материалов заметно ослабляет контактные явления в менее агрессивных средах. Титан ведет себя в эгом от юшении аналогично стали. Сплавы алюминий- цннк, используемые в качестве расходуемых анодов для защиты стальных конструкции, содержат также небольшие добавки олова, индия или ртути, улучшающие характеристики растворения и смещающие потенциал к более отрицательным значениям. [c.83]

    Перенос массы титана в отсутствие солей может происходить за счет испарения титана. Несомненно, испарение титана в условиях глубокого вакуума имеет место. Однако перенос массы титана хорошо осуществляется и при нормальном давлении в атмосфере инертного газа. Эти данные можно объяснить высокими термоэмиссионными свойствами титана, свойствами излучать ионы и атомы металла [ ]. Внутренние напряжения, вызванные наличием примесей или другими причинами, способствуют термо-эдшссии. Однако ни испарение, пи эмиссия титана не могут полностью объяснить все наблюдаемые при образовании покрытий факты. В частности, наблюдалось следующее интересное явление. Металлический титан, со-прикасающи11ся с поверхностью покрываемого материала (особенно заметно на керамике), как бы расползается по поверхности последнего. Непосредственно в месте контакта металлического титана с подложкой на последней образуется наплав металла, постепенно утончающийся по мере удаления от места контакта. Силы взаимодействия между атомами титана [c.238]


Электрохимическая и щелевая коррозия. Справочник ROSTFREI. Петербург +7(812)297-73-38 ПРОТЕХ

Нержавеющая сталь


Одна из лучших статей о электрохимических реакциях с нержавеющией сталью и о коррозии нержавейки была опубликована в 2004 году в журнале КАТЕРА И ЯХТЫ по материалам фирмы Quicksilver Marine Parts & Accessories. Приведем здесь частично текст и изображения из этой статьи…

Спустя некоторое время мы наткнулись на тренд обсуждение этого материала на форуме о подводной охоте. Статья не претендует на «глубину» познания процессов, а скорее отвечает на вопрос: что же делать, и как не наступить на грабли? Истина где-то рядом с кислородом 🙂 и по теме топика там есть много здравых мыслей. Еще ветка есть тут.


ЩЕЛЕВАЯ КОРРОЗИЯ

Этому виду коррозии подвержены многие металлы, а в особенности — нержавеющая сталь. “Щель” в данном случае — это пространство под всевозможными отложениями (песка, ила и т.д.), под пластиковыми шайбами, фетровыми прокладками и т.д. — иначе говоря, место, из которого попавшая туда влага не может найти выхода и где образовалась застойная зона.

Нержавеющая сталь — это сложнолегированный сплав, в который входят хром и никель. Не ржавеет она благодаря образующейся на поверхности изделия тонкой пленке оксида хрома. Этот окисел хрома на самом деле идеально прозрачний и прочный как броня. Именно он защищает поверхность от ржавчины. При отсутствии кислорода оксидный слой разрушается, и нержавеющая сталь покрывается ржавчиной не хуже обычной. Иными словами, “нержавейка” не ржавеет только до тех пор, пока имеется доступ кислорода и покрывающие ее окисел хрома не разрушен. Вот именно понимание этого процесса позволит ответить на много вопросов о применяемости нержавейки.

Самый простой способ предотвратить данную разновидность коррозии (щелевой) — ограничить доступ влаги в “щели” с использованием герметика, вовремя удалять образующиеся отложения и обеспечить хорошую вентиляцию “сомнительных” мест. Краткие рекомендации по работе с нержавеющим крепежом также описаны на сайте интернет-магазина deel.ru дельных вещей и такелажа их нержавейки.


ВИДЫ МОРСКОЙ КОРРОЗИИ

Расположенные под водой металлические детали обычно подвергаются двум типам коррозии: гальванической и так называемой “коррозии от блуждающих токов”.

Гальваническая коррозия представляет собой электрохимическую реакцию между двумя и более различными (или разнородными) металлами. Различными, потому что для того, чтобы началась реакция, один должен быть более химически активным (или менее стабильным), чем другой или другие. Когда мы говорим про гальваническую коррозию, то имеем в виду электрообмен. Все металлы обладают электрическим потенциалом, поскольку у всех атомов есть электроны, движение которых и есть электричество.

Гальваническая коррозия более активного металла начинается в тот момент, когда две или более детали из разнородных металлов, имеющие взаимный контакт (благодаря обычному соприкосновению, или же посредством проводника) помещаются в электролит (любую жидкость, проводящую электричество). Электролитом может быть что угодно, за исключением химически чистой воды. Не только соленая морская, но и обычная вода из-под крана благодаря наличию минеральных веществ является превосходным электролитом, и с ростом температуры электропроводность ее только растет (по этой причине корпуса судов, эксплуатирующихся в жарком климате, заметно больше подвержены коррозии, чем на Севере).

Процесс гальванической коррозии можно наиболее наглядно проиллюстрировать на примере алюминиевой подводной части подвесного мотора и гребного винта из нержавеющей стали. Алюминий — более химически активный металл — является в данном случае анодом, а менее активная нержавеющая сталь — катодом.

Вот что происходит, когда эта пара помещается в воду, играющую роль электролита (рис. 1):
1. На аноде:
a. Через место контакта (в нашем случае — через гребной вал) электроны перетекают с анода, металла более химически активного на катод — гребной винт. Происходит следующая реакция: Al ® Al+++ +3e.
b. При этом атомы более химически активного металла превращаются в ионы (этим термином обозначаются атомы с “недостатком“ или “избытком” электронов), которые устремляются в воду и связываются с ионами кислорода, обмениваясь с ними электронами и образуя оксид алюминия. (Процесс этот ничем не отличается от того, что происходит с ионами железа при образовании оксида железа).
c. Образовавшиеся молекулы оксида алюминия либо уносятся потоком воды, либо оседают на алюминиевой поверхности. Таким образом, подводная часть вашего подвесника в результате гальванической коррозии буквально растворяется в воде.

2. На катоде:
a. С анода поступают электроны, причем они не просто накапливаются, а вступают в реакцию с ионами электролита.
b. Реакция обычно происходит такая:
11/2 О2 + 3 Н2О + 6 е ® 6 ОН—.
c. Ион гидроокиси ОН— — щелочной, поэтому в районе катода образуется щелочная среда. (Следует отметить, что это обстоятельство надо обязательно иметь в виду владельцам деревянных корпусов — щелочь разрушает целлюлозу).

Очень важно понять, что следствием освобождения каждого позитивного иона металла на аноде обязательно является формирование негативного иона электролита, образующегося вследствие реакции электронов катода. Электрически анодные и катодные реакции должны быть эквивалентны. Рост или снижение уровня катодной реакции вызывает ответные рост или снижение уровня анодной реакции. Это ключевой факт для понимания процесса коррозии и управления им. Его можно проиллюстрировать эффектом влияния размеров анода и катода. Если к очень большому аноду подключить маленький катод, процесс коррозии анода пойдет медленно. А если поступить наоборот, то анод очень быстро разрушится.

Алюминиевых деталей на катере или мотолодке полным-полно. И если не контролировать процесс гальванической коррозии, все они быстро выйдут из строя.

Гальваническая коррозия может протекать даже в том случае, если на вашей лодке нет ни одной детали из нержавеющей стали. Предположим, что и подводная часть мотора, и винт алюминиевые, но лодку вы обычно ставите у пирса со стальной стенкой и подключаетесь при этом к береговой системе электроснабжения. Провод заземления (так называемый “третий” — дань безопасности) соединяет при этом алюминиевые детали лодки с погруженной в воду стальной стенкой (рис. 2). Если учесть внушительную массу стальной стенки, то и подводной части мотора, и винту грозят серьезные повреждения. Предотвратить их можно при помощи гальванического изолятора — своеобразного фильтра, отсекающего токи низкого напряжения и позволяющего при этом заземляющему проводу в случае пробоя изоляции или короткого замыкания выполнить свою функцию — отвести ток в землю и спасти вам жизнь.


НА ЧТО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ

Первый признак гальванической коррозии — вздутие краски на поверхностях, расположенных ниже ватерлинии, начинающееся обычно на острых гранях, и образование на обнажившемся металле белесого порошкообразного налета. Потом на поверхности металла начинают образовываться заметные углубления — словно кто-то выгрызает из него кусочек за кусочком.

Гальваническую коррозию подводных частей подвесных моторов и угловых колонок — или любых алюминиевых частей лодки — значительно ускоряет наличие деталей из нержавеющей стали, таких, как гребные винты, триммеры (особенно если они “заземлены” на двигатель), узлы дистанционного управления. Именно на них и уходят электроны алюминиевых деталей.

Другая причина, способная ускорить процесс гальванической коррозии — это уменьшение полезной площади анодных протекторов (о них тоже будет рассказано позже). Но и без наличия нержавеющей стали расположенные под водой алюминиевые детали все равно подвергаются воздействию гальванической коррозии — хотя и не столь интенсивной, как при контакте с иным металлом. При наличии электролита на большинстве однородных, вроде бы, металлических поверхностей все равно образуются крошечные аноды и катоды — в тех местах, где состав сплава неоднороден или имеются посторонние вкрапления или примеси — например, частицы металла с форм или штампов.

Нержавеющую сталь в качестве катода и алюминий в качестве анода мы использовали лишь в качестве одного из примеров; образовать “батарею” для запуска гальванической коррозии в паре с алюминием способен любой другой металл. К примеру, такая пара образуется и при контакте алюминия с цинком, только на сей раз катодом становится алюминий, а подвергается коррозии цинк — металл более химически активный. Один из худших врагов алюминия при образовании гальванической пары — это медь или медные сплавы (бронза).

Резюмируя сказанное, рекомендуется всегда обращать внимание при монтаже на ряд активности металлов: золото, нержавейка, бронза, медь, латунь, сталь, чугун, алюминий, цинк, магний. Чем дальше друг от друга стоят металлы в этом ряду активности, тем больше вероятность возникновения между ними электрохимической коррозии.

Например, категорически не рекомендуется использовать нержавеющий крепеж в контакте с алюминием, если этот узел подвергается интенсивному влиянию влаги. Вот тут нужно сделать оговорку. Именно нельзя, если нержавейка с алюминием будет в воде постоянно. Скажем ниже ватерлинии. Как раз наоборот, при монтаже деталей на корпусе лодки или на фасадных конструкциях, надо применять нержавейку по алюминию. Только использовать герметик для борьбы с щелями и затеканием. Оцинкованные детали для этого не годны совсем.

Еще один пример на основе таблицы активности металлов — соединение электрических алюминиевых и медных проводов между собой. Для соединения всегда рекомендуется использовать переходные клеммные колодки, которые есть в продаже в любом электротехническом магазине.

Другая причина гальванической коррозии — подключение к береговой электросети. При этом алюминиевая подводная часть вашего мотора или колонки посредством заземляющего вывода подключается к подводным частям других лодок и становится частью огромной гальванической батареи, связанной с погруженным в воду береговым металлом. При этом не только на вашей лодке, но и на соседних коррозия значительно ускоряется.


КОРРОЗИЯ ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ

Произойти подобное может в том случае, если металл, по которому течет электрический ток, поместить в любой заземленный водоем (в реку, озеро, море, океан — без разницы, не в счет разве что стеклянный аквариум). Ток через воду устремится в землю. Следствием этого явится интенсивная коррозия в том месте, где произошел “пробой”. В наихудшем случае та же алюминиевая подводная часть мотора может разрушиться буквально за несколько дней.

Данная разновидность коррозии отличается от гальванической, хотя природа у них одна. Гальваническая коррозия вызывается соединением двух разнородных металлов и происходит за счет их электрических потенциалов. Один металл выступает в роли анода, другой — в роли катода. Здесь же электрический ток попадает на подводную часть лодки из внешнего источника и через воду уходит в землю.

К примеру, ваша лодка расположена между лодкой с утечкой постоянного тока и местом, являющимся хорошим заземлением для этого тока. Хотя ток могут уходить в землю и через воду, ваша лодка может явиться проводником со значительно меньшим сопротивлением. Таким образом, ток будет уходить в землю и с нее. Наиболее интенсивно коррозия будет развиваться в том месте лодки, откуда ток уходит в воду.

Блуждающие токи могут вызываться не только внешними, но и внутренними источниками — коротким замыканием в сети лодки, плохой изоляцией проводки, подмокшим контактом или неправильным подключением какого-либо элемента электрооборудования.

Наиболее распространенный внешний источник блуждающих токов — береговая сеть электроснабжения. Лодка с внутренним источником блуждающих токов (например, по причине повреждения изоляции одного из проводов) может стать причиной усиленной коррозии множества соседних лодок, подключенных к той же береговой электросети, если они обеспечивают лучшее заземление. Ток при этом передается на другие лодки посредством все того же “третьего” заземляющего провода.

Гораздо более неуловимый — но потенциально более опасный — случай коррозии блуждающих токов может происходить безо всяких проблем с электрооборудованием (и вашей лодки, и соседних). Предположим, что вы возвращаетесь на стоянку после выходных на воде, подсоединяетесь к береговому источнику, чтобы подзарядить аккумулятор, и спокойно уходите домой — автоматическое зарядное устройство само отключит зарядившуюся батарею. В понедельник по соседству с вашей лодкой причаливает большой стальной катер (с ободранной и поцарапанной краской). Владелец его тоже подключается к береговой сети и тоже оставляет свою посудину на несколько дней. Электрическая батарея готова — большой стальной корпус и небольшая подводная часть вашего мотора, соединенные заземляющим проводом. В зависимости от разделяющего их расстояния, разницы размеров и времени, которое ваш сосед решил провести на берегу, в следующие выходные вы можете обнаружить, что подводная часть вашего мотора либо просто покрыта белесым налетом, либо разрушилась чуть ли не полностью.

Ветка обсуждения тут и тут.

Окисляется ли латунь? — flagman-ug.ru

Латунь ржавеет или нет

О латуни слышал каждый человек: у кого-то дома хранятся старинные реликвии от прабабушек, а кто-то увлекается коллекционированием красивых антикварных вещиц. История латуни началась еще до нашей эры, что говорит о ее полезности и необходимости для человечества. Тогда, в давние времена, латунь представляла собой сплав из меди с галмеем (карбонатом цинка). В Древнем Риме называли этот металл «златомедью» из-за схожести с золотом; из латуни чеканили монеты: сестерции и дупонии.

Кроме прозвища «златомедь», латунь также получила название «вечный» металл. Это объясняется рядом уникальных особенностей и технических свойств, которыми она обладает, а также широкой сферой ее использования. Но такой, какой она является сейчас, латунь стала в XVIII веке благодаря Джеймсу Эмерсону. Именно он, соединив медь с металлическим цинком, официально получил этот сплав.

«Вечный» металл схож с бронзой и имеет близкие технические свойства и характеристики:

  • устойчивость к длительному трению;
  • текучесть при плавлении;
  • стойкость к коррозии.

Виды и преимущества латунных изделий

Изделия из латуни славятся своей долговечностью и износостойкостью при бережном уходе и правильном покрытии. Зачастую покрытием является нанесение верхнего защитного слоя непосредственно на сам металл. Выбор защитного слоя зависит напрямую от условий использования изделия. Если говорить о сооружениях или сантехнике, то материалами для покрытия в этом случае выступают цинк, алюминий, хром, никель и др. Также защитный слой может нести декоративную функцию, если речь идет об изделиях для интерьеров или предметах роскоши. Для этого латунные изделия производители могут посеребрить или позолотить способом напыления.

Ржавеет ли латунь — нет, не ржавеет. Важным преимуществом латуни (даже классического сплава без примесей и добавок) среди других металлов является то, что она не ржавеет, а лишь темнеет, теряет зеркальный блеск, окисляется. Поэтому этот металл широко применялся и применяется до сих пор для изготовления смесителей, тазов, ванн, пуговиц, посуды, орденов, медалей, статуэток, подсвечников, рамок для больших зеркал или картин, основ для стеклянных столов, разнообразных украшений и др.

Способы и средства чистки латуни

Для того чтобы придать первоначальный вид изделию, необходимо знать, как и чем почистить латунь в домашних условиях. Выбирая покупное средство для очистки, обязательно обращайте внимание на состав и кислоты, содержащиеся в нем. Любая из кислот взаимодействует с металлами по-разному, поэтому вероятность погубить защитный слой вместе с окислением довольно велика.

Что не рекомендуется использовать

Во избежание порчи и разрушения защитного покрытия необходимо знать о средствах, которые не рекомендуется использовать при очистке латуни. Поэтому для начала перечислим вещества, опасные для латуни:

  1. Уксус или уксусная кислота. При взаимодействии с этой кислотой изделия из «вечного» металла терпят обесцинкование и приобретают ярко-красный окрас.
  2. Наждачная бумага. Даже с наименьшим размером абразива наждачная бумага способна не только поцарапать вещь, но и удалить часть защитного покрытия.

Очень осторожными необходимо быть и с химическими магазинными средствами. Предварительная очистка, конечно, нужна. Но прежде чем начинать процесс, требуется обязательно ознакомиться с компонентами средства. Сильнодействующая химия способна не только разъесть и уничтожить верхний слой, но и изменить его структуру. Наблюдайте за латунью и не оставляйте ее надолго в химическом средстве, если решились на очистку с помощью химии.

Составы, которые не навредят поверхности

Перед любой очисткой следует удостовериться в составе вашего изделия. Латунь хоть и металл, но она не реагирует на магнит. Поэтому, если ваше изделие магнитится, то следует сделать вывод, что в составе присутствуют примеси. Значит, способ очистки следует подбирать тщательно, чтобы уберечь изделие от повреждений. Если вы полностью уверены в составе изделия, то очистку можно совершить с помощью следующих средств:

  1. Щавелевая (этандиовая) кислота либо чистящие или моющие средства, в составе которых она содержится. В чистом виде щавелевой кислоты необходимо 200 г на 10 литров воды. Для такого раствора лучше всего подойдет тара из пластика, поскольку металлическая посуда может быть подвержены воздействию кислоты. Способов приготовления этого раствора существует два: в холодной или горячей воде. «Холодный» способ предполагает полное погружение изделия в раствор и периодический контроль процесса очищения, так как такой метод может затянуться на несколько суток. «Горячий» способ очистки подразумевает использование горячей воды для раствора. Будет вполне достаточно той температуры воды, которая течет из крана. Применение воды более высокой температуры повышает риск вреда для краски или верхнего защитного слоя, если таковые имеются. Изделие следует погрузить в раствор полностью, иначе края, находящиеся над уровнем раствора, начнут очень быстро окисляться из-за соединения паров кислоты с кислородом. Также необходимо поддерживать температурный режим, установив пластиковую тару с раствором в горячую ванну. Время для первой процедуры 20−40 минут, при необходимости процесс можно повторить, сократив время пребывания изделия в растворе. Готовый раствор для последующих процедур можно хранить в пластиковой таре: бутылках или ведрах с крышками.
  2. Ацетон. Ватный тампон смачивают ацетоном и протирают всю поверхность изделия. Но этот метод не подойдет для латунных изделий, покрытых лаком.
  3. Муравьиная кислота. Очистка менее эффективна, но возможна. Для очистки достаточно 30% кислоты. Эффект ниже из-за быстрого выветривания компонента, но, с другой стороны, это щадит и обеспечивает сохранность изделия.
  4. Поваренная соль. Старинный метод чистки: 1 ст. л. на 1 стакан молочной сыворотки.
  5. Растворы аммиака и карбоната аммония. Достаточно 10−15%.
  6. Сок лимона с солью. Выдавите сок половины лимона, добавьте щепотку соли. Полученный раствор нанесите на изделие. Обычно лимонный сок справляется с задачей очистки.

Выбранный метод должен зависеть от общего состояния латунного изделия: наличие окислений или сильных потемнений говорят о необходимости использования химических средств. В случае если загрязнения незначительны, то для начала следует попробовать очистку природными составами.

Полировка очищенного изделия

Завершающим аккордом процесса очистки является полировка изделия. Полируют предмет с помощью сухой тряпки из натуральных материалов и химических неабразивных средств. Вместо химии, можно воспользоваться «легким» раствором из муки, соли и 100 мл уксусной воды. Для раствора понадобится 100 г соли, 100 г муки и 100 мл уксусного раствора. Круговыми движениями натирайте раствором поверхность предмета, но внимательно следите за ее изменениями. Уксус может испортить вещь, поэтому будьте осторожны.

Группа: Участники форума
Сообщений: 28
Регистрация: 9.2.2011
Из: Москва
Пользователь №: 93566

На отводы стояков ГВС и ХВС обычно ставят отсечные шаровые краны из латуни (иногда из бронзы или нержавеющей стали). Как известно сталь трубы и латунь кранов имеют разный электрохимический потенциал, поэтому в месте перехода сталь-латунь возможно возникновение электрохимической коррозии, т.е. сталь трубы будет разрушаться, т.к. является анодом. Возможно из-за этого часто перед кранами на стальных трубах можно видеть коррозионные наросты заужающие проход.

Как показывает практика, особенно быстро процесс электрохимической коррозии может проходить на отоводах стояков полотенцесушителей, возможно это из-за того, что через полотенцесушитель постоянно течет вода и на одном из отводов ток воды обратный (от крана в сторону стояка), поэтому один из отводов разрушается быстрее, насколько я понимаю, это именно отвод где ток воды обратный.

Также как показывает практика скорость разрушения зависит и от качества (состава) воды, т.к. на разных объектах скорость разрушения разная.

Вопрос в следующем, какими документами регламентируется применение кранов из латуни (и прочих металлов) на обычных черных и оцинкованых трубах? И какими документами регламентируются требования к качеству воды?

Группа: Участники форума
Сообщений: 1582
Регистрация: 26.12.2011
Из: Новосибирск
Пользователь №: 134454

Группа: Модераторы
Сообщений: 7696
Регистрация: 17.1.2006
Из: Кишинёв
Пользователь №: 1877

Группа: Участники форума
Сообщений: 856
Регистрация: 18.6.2007
Из: Крым
Пользователь №: 9559

Группа: Участники форума
Сообщений: 43
Регистрация: 8.4.2010
Пользователь №: 51301

На отводы стояков ГВС и ХВС обычно ставят отсечные шаровые краны из латуни (иногда из бронзы или нержавеющей стали). Как известно сталь трубы и латунь кранов имеют разный электрохимический потенциал, поэтому в месте перехода сталь-латунь возможно возникновение электрохимической коррозии, т.е. сталь трубы будет разрушаться, т.к. является анодом. Возможно из-за этого часто перед кранами на стальных трубах можно видеть коррозионные наросты заужающие проход.

Как показывает практика, особенно быстро процесс электрохимической коррозии может проходить на отоводах стояков полотенцесушителей, возможно это из-за того, что через полотенцесушитель постоянно течет вода и на одном из отводов ток воды обратный (от крана в сторону стояка), поэтому один из отводов разрушается быстрее, насколько я понимаю, это именно отвод где ток воды обратный.

Также как показывает практика скорость разрушения зависит и от качества (состава) воды, т.к. на разных объектах скорость разрушения разная.

Вопрос в следующем, какими документами регламентируется применение кранов из латуни (и прочих металлов) на обычных черных и оцинкованых трубах? И какими документами регламентируются требования к качеству воды?

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Окисляется ли латунь?

20 Ноября 2016
Согласно знаменитой поговорке, «электротехника — наука о контактах».

Любому электромонтажнику известно, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете — коррозия может уничтожить электрический контакт. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение.

В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, однако сейчас может быть весьма неудобно искать в старых документах информацию о соединениях. Хабраюзер @teleghost собрал все данные в одной таблице.

Далее приведена выдержка из ГОСТ 9.005-72 для средних атмосферных (т.е. комнатных) условий. Кликабельно.

Несколько слов о металлах.

Оцинкованная сталь — основная рабочая лошадка народного хозяйства. В виде различных метизов «оцинковка» встречается в магазинах стройматериалов гораздо чаще, чем, например, нержавейка. Фабричные корпуса ПК, технологические ящички и шкафчики для оборудования чаще всего выполнены из оцинкованной холоднокатанной стали толщиной порядка 1мм.

Нержавеющая сталь — королева сталей: прочная, пластичная, стойкая к коррозии, электропроводная, круто выглядит. Слишком тугая, чтобы резать и гнуть её дома в промышленных масштабах. Хромистые и хромисто-никелевые нержавейки электрически плохо совместимы с цинком и «голой» сталью, зато дают надёжный контакт с медью без помощи олова. Алюминий, а также азотированная, оксидированная и фосфатированная низколегированная сталь ограниченно совместимы при стандартных атмосферных условиях. Нержавейка марки А2 не «магнитится», но существуют и нержавеющие стали с магнитными свойствами. Магнитные свойства не влияют на коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Алюминий и его сплавы бывают анодированные (с защитным слоем) и обычные (неанодированные). Алюминий легко обрабатывать в домашних условиях, но необходимо помнить о коррозии. Не используйте голый алюминий в качестве проводника даже с низковольтным напряжением, иначе ток медленно обратит деталь в прах. Обработанным в мастерской алюминиевым и дюралюминиевым деталям показана полная эквипотенциальность (наведённые полями токи вроде бы по фиг, заземлять тоже можно). Алюминий совместим с цинковым покрытием, но для контакта с медью, «голой» или никелированной сталью требуется оловянная «прокладка». Ограниченно допустим контакт алюминия с нержавейкой в атмосферных условиях. Для простоты можно принять, что при контакте с другими металлами и покрытиями алюминий будет корродировать сам по себе, без помощи внешнего электричества.

Медь мягкая и довольно неаппетитно окисляется на воздухе, поэтому изделия из меди заключают в герметичную оболочку или лакируют. Латунные бляхи солдатских ремней и стойки для электронных печатных плат лучше сопротивляются окислению и выглядят аппетитнее позеленевшей меди, особенно если их периодически полировать (я про бляхи, конечно). При этом ни медь, ни её сплав с цинком (латунь) «не дружат» с чистым цинком и его покрытиями. Зато медь совмещается с хромом, никелем и нержавейкой. А если вы держите в руках какую-нибудь клемму, то она наверняка из лужёной (покрытой оловом) меди.

Олово относительно стойко к коррозии (в комнатных условиях) и электрически совместимое почти со всем, кроме чугуна, низколегированных и углеродистых сталей и магния. Не стоит паять оловом и бериллий, будьте внимательны при сборке домашнего ядерного реактора. Олово используют, чтобы из недопустимого электрического контакта получить допустимый, т.е. в качестве «прокладки». Клеммы из лужёной меди — отличный пример.

Не следует использовать олово при низких температурах — с прошлого века известна т.н. «оловянная чума» — полиморфное превращение т. н. «белого олова» в «серое» (b-Sn → a-Sn), при котором металл рассыпается в серый порошок. Причина разрушения состоит в резком увеличении удельного объёма металла (плотность b-Sn больше, чем a-Sn). Переход облегчается при контакте олова с частицами a-Sn и распространяется подобно «болезни». Наибольшую скорость распространения оловянная чума имеет при температуре —33°С; свинец и многие др. примеси её задерживают. В результате разрушения «чумой» паянных оловом сосудов с жидким топливом в 1912 погибла экспедиция Р. Скотта к Южному полюсу.

Никелем покрыты блестящие «компьютерные» винтики. Такое покрытие совместимо с медью и бронзой, латунью, оловом, хромом и нержавеющей сталью. Никель несовместим с цинком и алюминием (для алюминия лучше контакт с нержавеющей сталью, см. ниже).

Особенности коррозионной агрессивности неметаллов. Приложение 3б к ГОСТ 9.005-72:

  1. Коррозионная агрессивность органических материалов определяется активностью выделяющихся продуктов старения.
    • Коррозионная агрессивность фенопластов, аминопластов, пенопластов, формальдегидных клеев определяется выделением формальдегида, возможностью его окисления до муравьиной кислоты и уротропина, который может быть источником аммиака.
    • Коррозионная агрессивность материалов из древесины определяется выделением растворов уксусной и муравьиной кислот.
    • Коррозионная агрессивность эпоксидных материалов определяется наличием в них свободного хлора и хлористого водорода, карбоновых и дикарбоновых кислот.
    • Коррозионная агрессивность резинотехнических изделий определяется содержанием в них серы и ее соединений, соединений водорода с галогенидами, органических соединений с окислительными свойствами.
  2. Полимерные материалы, получаемые реакцией конденсации (эпоксидные, полиэфирные и т.п.), обладают наибольшей коррозионной агрессивностью в период отверждения. Процесс отверждения в замкнутых объемах конструкции проводить не рекомендуется.
  3. Облучение неметалла ионизирующим облучением (ультрафиолетовым, гамма-облучением и т.д.) может увеличивать его коррозионную агрессивность.
  4. Коррозионная агрессивность неметалла при прямом контакте с металлом определяется его водо- и кислородопроницаемостью. Значения водо- и кислородопроницаемости для ряда неметаллов приведены в табл.4 и 5.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Латунь окисление

Латунь, окисленная при 600 °С Медь [c.193]

Формамид Цианистый водород Си сплав Си—Мп латунь 450—600° С, для Си—Мп (1,4% Мп) оптим. 550° С [258] Латунь, окисленная воздухом или перекисью водорода, бихроматом калия, перманганатом, азотной кислотой 100 тор, 500° С. Выход до 94,6% [259] [c.1243]

Сплавы, латунь окисленная 46 48 50 53 56 75 [c.332]

Из меди и ее сплавов с цинком (латуни) изготовляют холодильники газодувок и газовых компрессоров, уплотнения крышек и фланцевых соединений аппаратов высокого давления, блоки разделения газовых смесей и воздуха методом глубокого охлаждения и другое оборудование, не имеющее соприкосновения с аммиаком. Аммиак, взаимодействуя с медью и ее сплавами, образует сложные комплексные соединения. При этом полностью изменяются физические свойства металлов и может нарушиться герметичность оборудования. Кроме того, прн высоких температурах в газовой среде восстановительные газы (водород, окись углерода и углеводороды) вызывают хрупкость окисленной меди. [c.94]

Влияние соединений меди на окисление очищенных крекинг-бензинов исследовано Даунингом [84]. Вальтере [82] показал, что каталитическая активность медных сплавов пропорциональна содержанию в них меди. Педерсен [85].изучал влияние концентрации меди на химическую стабильность бензинов термического крекинга после сернокислотной очистки. Опубликованы результаты исследования влияния таких металлов, как сталь, медь, латунь, свинец, олово, алюминий и цинк, на бензины, различающиеся по химической стабильности [86, 87]. [c.243]

Для снижения температуры бензина наземные резервуары окрашивают в белый цвет. В таком резервуаре происходит смолообразование значительно медленнее. Исследования показали, что все наиболее употребительные металлы, находясь в контакте с бензином, ускоряют его окисление и образование смолистых веществ. Наибольшее ускоряющее действие оказывает медь и ее сплавы. Поэтому при хранении бензина в баках автомобилей, где он соприкасается с латунной заборной трубкой и латунной сеткой фильтра, смолообразование происходит быстрее, чем в бочках такой же емкости. [c.330]

Латуни (сплавы Си-)- 2п), в которых количество 2п не превышает 14%, при окислении образуют окислы, содержащие Си и 2п в соотношениях, соответствующих составу сплава, а латуни с количеством 2п > 20% образуют окислы, состоящие практически из 2пО и обладающие лучшими защитными свойствами сплавы, содержащие 20—40% 2п, окисляются в восемь раз медленнее меди почти независимо от содержания 2п. Таким образом, для этих сплавов 14- -20% 2п. [c.95]

Это уравнение рассматривается его автором как необходимое, но недостаточное условие для образования защитного окисла металла Ме на основном металле. Для случая окисления латуней (сплавов Си + 2п), когда нужно учесть зависимость коэффициента диффузии Ад от концентрации каждого элемента в сплавах Си + Ъл, Вагнер видоизменил уравнение (235) следующим образом [c.114]

Окислительные процессы в маслах ускоряются в присутствии некоторых металлов и их солей. Наиболее активными катализаторами являются медь и латунь, а сталь, цинк и олово не оказывают заметного влияния на окисление. Это нужно учитывать при выборе материалов для изготовления резервуаров и тары, а также деталей масляных и гидравлических систем. [c.104]

Окисление топлив при повышенных температурах ускоряется вследствие каталитического воздействия металлов и сплавов, применяемых для изготовления топливных агрегатов, особенно меди, бронзы и латуни. Наиболее опасная температурная зона, в пределах которой масса осадков, образующихся при окислении топлив, и скорость забивки ими фильтров максимальные — от 140 до 190 °С (рис. 1.1). [c.55]

Новое издание Практикума по прикладной электрохимии по сравнению с предыдущим претерпело заметные изменения. Заново написаны глава 3 Электролиз расплавленных солей , а также работы Электрохимическое формование . Электрохимическое осаждение латуни и бронзы , Электрохимическое получение цинка , Изготовление печатных плат и ряд других. Введено несколько новых работ ( Электрохимическая размерная обработка металлов , Электрохимическое окисление алифатических спиртов в карбоновые кислоты , Литиевый элемент ), одновременно опущены работы, потерявшие свою актуальность. Общее число работ сокращено с 44 до 42. [c.3]

Особенно сильно увеличивается контактное сопротивление при окислении бронзовых и латунных зажимов у стальных оно сказывается меньше. Если принять во внимание, кроме того, больший коэффициент теплового расширения бронзы и латуни по сравнению со сталью и, следовательно, большее ослабление затяжки электрода при нагреве (в свою очередь приводящее к увеличению контактного сопротивления), то преимущество бронзы и латуни по сравнению со сталью исчезнет. Поэтому электрододержатели из цветных металлов работают длительно и хорошо лишь при наличии водяного охлаждения, стальные же электрододержатели могут работать и без водяного охлаждения, особенно на графитированных электродах. [c.63]

Отечественный стандарт предназначен для испытания как ферритных, так и аустенитных сплавов с одинаковой формой образца. ГОСТ 2419-78 предусматривает два варианта измерения температуры на нижней части дуги, где не образуется горячих пятен или на одной из вертикальных ветвей образца, но не близко от контактов, где температура значительно снижена из-за отвода тепла. Стандарт регламентирует применение массивных контактов из латуни или меди, чтобы предотвратить их нагрев и окисление. [c.29]

Нагрэваемый металл Окисленная сталь Окисленная медь Окисленная латунь Окисленный алю-м иний Сталь не-окислен-ная Медь или латунь неокис-ленные [c.9]

В этих случаях количество тепла, вьщеляемое при сгорании метала, оказывается недостаточным для ведения прцесса резки. Подобное свойственно цветным металлам меди, латуни. Тепловой эффект окисления у меди в 4 раза меньше, чем у железа. [c.114]

При плакировании трубных решеток из стали 16ГС латунью ЛО-62-1 толщина слоя латуни должна быть в готовом изделии не менее 10 мм, поэтому плакирование производится из расчета получения слоя латуни толщиной 20 мм. Для предотвращения окисления латуни применяется флюс следующего состава (%) техническая бура — 50 борная кислота — 25 плавиковый шпат— 25. Бура и борная кислота переплавляются для полного удаления из них влаги, плавиковый шпат прокаливается. Бура и борная кислота в виде стекловидной массы и плавиковый шпат после остывания перемалываются по отдельности и хранятся в стеклянной посуде с притертыми пробками. Флюсы, повторно использованные, дают более положительные результаты, чем вновь приготовленные. [c.72]

Впрочем щелочи были не единственными, ярименявшимися. при окислении катализаторами. Для этого был Нредлюжда уголь, а также различные металлы, а именно ртуть, медь, латунь и фосфорная бронза. [c.87]

С точки зрения каталитического воздействия металлов наиболее жесткие условия хранения автомобильных бензинов созданы в топливных баках автомобилей. Воздействие свинцового внутреннего покрытия, латунных заборных трубок, сеток, краников и т. д. приводит к тому, что бензин в баках окисляется быстрее, чем в других емкостях. Так, через 3 месяца хранения образца бензина в бочке содержание смол возросло с 4 до 18 мгНОО мл, а длительность индукционного периода окисления упала с 240 до 140 мин. За такое же 244 [c.244]

Эффективные ингибиторы коррозии могут быть получены и на основе продуктов нитрования петролатума или окисленного петролатума [310]. Кроме того, в защитных смазках, предохраняющих металл от коррозии, применяются продукты нитрования минеральных масел — нейтрализованные аммиаком или едким натром нитрованные масла, содержание нитроалкилароматических соединений в которых 12—15%. В концентрации 0,01 % они хорошо защищают от коррозии сталь, но они менее эффективны при защите. латуни. [c.277]

О стабильности судят по изменению кислотного числа, содер5к,1-ния и скорости поглощения кислорода, индукционного периода, изменению структуры и свойств смазок. Стандартизован метод оценки окисляемости смазок (ГОСТ 5734—62), основанный на их окислении в тонком слое при повышенной темнературе. Критерием служит кислотное число до и после окисления. Простым методой является ускоренное окисление под воздействием ультрафио.ю-тового облучения (кварцевой лампы). Окисление ведут в толком слое (до 1 мм) на латунных пластинках при 70 °С. Во ВНИИПК-нефтехим разработан прибор для оценки окисляемости смазок в тонком слое (в динамических условиях при непрерывной циркуляции кислорода) при температурах от 25 до 200 С . [c.272]

Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере Nh4 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах Nh5OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

Рнс. 13.4. Графики, иллюстрирующие влияиие скорости охлаждающей воды на коэффициент теплопередачи для охлаждаемых водой поверхностных конденсаторов с новыми трубами из морской латуни, имеющими чистую блестящую не-окисленную поверхность. Толщина стенки трубы 1,245 мм, температура охлаждающей воды 21,Г С. Поправочный коэффициент по температуре воды приведен на графике вверху. Поправочные коэффициенты по перепаду температуры в стенке трубы представлены в таблице внизу. Коэффициент теплопередачи рассчитан по среднелогарифмиче-окой разности температур (по отно-1иеннк) к площади наружной поверхиости трубы). [c.251]

Штегер и Боненблюст [311 обстоятельно изучили каталитическое воздействие металлов на окисление трансформаторных масел. Авторы пришли к выводу, что металлы по активности располагаются следующим образом медь и латунь — наиболее эффективные катализаторы, никель, железо, цинк, олово и алюминий оказывают меньшее действие. [c.284]

Латунные покрытия, нанесенные заблаговременно, обязательно покрываются слоем сыроп резины для предохранения латунного покрытия от окисления. [c.332]

Однако, как указывают Одрит и Огг, в присутствии катализаторов (ионов Си +, Р + н др.) скорость реакции между М2Н4 и О2 значительно увеличивается даже на холоду. Это обстоятельство является основной предпосылкой для обработки конденсата турбин, основного конденсата и конденсата греюш,их паров ПНД на энергоблоках гидразингидратом. В этих условиях окисление гидразина кислородом быстро протекает на поверхности латунных трубок конденсаторов и ПНД в результате каталитического влияния меди на скорость реакции (3-15). Кроме того, гидразин восстанавливает окислы железа и меди, переводя их в формы низшей валентности, способные связывать растворенный в воде кислород, тем самым защищая от коррозии сталь и латунь. При применении для обработки конденсата гидразина, как указывают Хелд и др., большо е значение имеет его способность создавать защитные пленки на поверхности латунных трубок. [c.65]

Все М.с. обладают высокой стойкостью против атмосферной и газовой коррозии. Для латуней, нейзильбера, бериллиевых и др. бронз она составляет (0,5-30)-10мм в год. Существенно замедляют их окисление Ве, Хп и А1, способствующие образованию на поверхности сплава защитной пленки заметно уменьшают коррозию также 31, Зп, Zn, Сс1 не влияют — Ре, N1, Со, Мп, ЗЬ, А , Р присутствие в сплаве Ст, Зе, А ускоряет его окисление. М. с, устойчивы в атмосфере СОз, сухого МН,, незагрязненного сухого и влажного водяного пара. При длительной (десятки лет) атмосферной коррозии латунь подвергается обесцинкованию. Этот процесс протекает вследствие селективной кор- [c.670]

В сапоновом лаке могут быть разведены некоторые анилиновые краски , что позволяет применять его для изготовления светофильтров, для окраски стекла электрических лампочек (елка, иллюминация), а также для покрытия полированных металлов с целью защиты их от окисления. Для покрытия металлов отполированных по указаниям, данным в гл. 4, 12, можно воспользоваться чистым сапоновым лаком. Тогда металл сохранит свой цвет. Для латуни и меди к сапоновому лаку можно прибавить желтой анилиновой краски, например аурамина, тогда металл приобретет красивый блестящий золотистый вид . Подоб- [c.86]

Алюминий. Этот металл — наиболее подходящий для самодельных приборов. Обрабатывается он еще легче, чем латунь, благодаря большей мягкости. Под ударами молотка тянется. Основным недостатком для некоторых работ является трудность пайки (гл. 5, 11). Мгновенно покрывается тончайшим слоем окисла, придающим тусклый вид, но исключительно прочно защищающим металл от дальнейшего окисления. Дюралюминий и кольчугалюминий различных марок — сплавы алюминия более твердые и упругие, а иногда и малотягучие, ломкие. Важно не допускать соприкосновения алюминия со ртутью, так как образующаяся амальгама снимает защитную пленку окиси алюминия. [c.121]

Полировка цветных металлов. Медь и латунь следует защищать от окисления (потускнения), покрывая лаками сапоновым или специальным цветным для металла (гл. 2, 7 и 8). Для алюминия и цинка применять такие лаки, если не преследовать цели придать им красивый вид, не имеет смысла, так как поверхность их мгновенно окисляется и образовавшаяся пленка окиси надежно защищает от дальнейшего окисления. Под сапоновый и цветной лак для металла поверхность меди и латуни необходимо более тщательно отшлифовать и отполировать. [c.154]

Смотреть страницы где упоминается термин Латунь окисление: [c.594] [c.13] [c.594] [c.108] [c.119] [c.158] [c.779] [c.594] [c.14] [c.779] [c.250] [c.124] [c.141] [c.288] [c.94] [c.157] [c.246] [c.80] [c.88] [c.108] Коррозия пассивность и защита металлов (1941) — [ c.136 , c.140 ]

Коррозия алюминия, меди и латуни – изучаем причины и защитыные меры

Возможна ли коррозия алюминия, меди и иных цветных металлов или их сплавов? Принято считать, что они менее чувствительны к разному виду разрушения. В принципе, так оно и есть, однако это вовсе не означает, что эти материалы не нуждаются в дополнительной защите. Ниже будет приведена общая информация не только о том, что собой представляет столь губительная коррозия, но и как предотвратить ее.

1 Что такое коррозия металлов и сплавов?

В целом этот процесс проявляется как разрушение материала в результате его взаимодействия с внешней средой. Причем ему подвержены как металлы, так и неметаллы (керамика, дерево, полимеры и т. д.). Сюда же мы можем отнести и старение резины, и разрушение пластика. Что же насчет металлических сплавов, так в этом случае наиболее явным примером коррозии является всем известная ржавчина.

Основной причиной данного явления служит недостаточная термодинамическая устойчивость того либо иного материала к каким-либо веществам, которые мы можем обнаружить в контактирующей среде. Так, например, резиновые покрытия портятся из-за взаимодействия с кислородом, полимеры разрушаются после многочисленных контактов с атмосферными осадками, а на большинство металлов и их сплавов губительно влияет чрезмерная влажность. Кроме того, значительно на скорость протекания процесса влияет и температура окружающей среды, в основном, чем данный параметр выше, тем скорее осуществляется разрушение.

2 Коррозия меди и других цветных металлов – признаки и особенности

Вообще коррозия алюминия и многих его сплавов встречается достаточно редко, а все благодаря особенностям данного металла – он способен пассивироваться в различных агрессивных средах. Другими словами, он переходит в пассивное состояние, так, например, при взаимодействии с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка, выполняющая защитные функции. Причем в зависимости от условий толщина пассивного слоя может быть различной.

Также пленка устойчива и к воздействию влаги, а вот в кислой среде нет однозначного ответа, тут все зависит от вида кислоты. Таким образом, изделия из алюминия практически не боятся ни азотной, ни уксусной (при нормальной температуре), а вот щавелевая, серная, муравьиная и соляная губительно влияют на металл. Но особенно этот материал боится щелочной среды, так как при воздействии данного вещества разрушается оксидная пленка алюминия.

Теперь рассмотрим, в каких случаях встречается коррозия меди и содержащих ее сплавов. Этот металл разрушается при взаимодействии с серой и разными ее соединениями. Также она боится окислительных и некоторых аэрированных неокислительных кислот, солей и тяжелых металлов. Что же насчет водной среды, так в этом случае все зависит от того, насколько она насыщена кислородом, чем его содержание больше, тем скорее происходит разрушение.

Признаки коррозии латуни выражаются в основном в растрескивании (во влажной среде интенсивность повышается) и обесцинковании этого сплава, последнему же способствуют растворы, которые содержат ионы хлора. Также происходят данные процессы при взаимодействии материала с аммиаком, растворами различных кислот-окислителей и солей. Кроме того, губительными для латуни являются ртуть, оксиды азота, трехвалентное железо и медь. Еще одной причиной растрескивания могут послужить растягивающие напряжения.

3 Защита сплавов и способы остановить коррозию

Итак, немного узнав об особенностях разрушения цветных металлов, стоит уделить внимание вопросу, как остановить нежелательную коррозию алюминия, его сплавов и иных выше описываемых материалов. Безусловно, лучшим вариантом будет предупредить ее, но для этого необходимо знать некоторые нюансы.

Так, например, максимальной коррозионной стойкостью обладает сверхчистый алюминий, еще для работы с ним и его сплавами следует подбирать наиболее подходящую среду. Кроме того, защита может осуществляться и такими способами, как создание на поверхности изделия лакокрасочного покрытия, металлизация, шлифовка либо дробеструйная обработка, вследствие которых возникают остаточные напряжения сжатия.

Если же металл уже поражен, тогда нужно хорошенько очистить поврежденные участки и обработать их специальными антикоррозионными растворами, купить которые можно довольно легко практически на любом строительном рынке.

Что же насчет изделий из меди и ее сплавов, так и в этом случае меры борьбы практически такие же, как и в случае с алюминием. Условия эксплуатации, а именно pH среды, тут менее значимы, разрушение будет все равно в ощутимой степени. Действительно, произошла ли коррозия меди в сильно кислой среде или же какой-то другой, в любом случае элемент нуждается в тщательной очистке. Затем наносится защита, в качестве которой может выступать краска, лак, масло или же иной металл, такой как олово и алюминий. Метод, когда поверхность покрывают тонким слоем расплавленного олова, называется лужение.

Дабы предотвратить коррозию латуни в результате обесцинкования, в ее состав добавляют немного мышьяка, этот процесс называется легированием. Нейтрализовать же действие аммиака способны кислотные оксиды, однако с ними также нельзя переусердствовать. Кроме того, если речь идет об изготовлении латунных труб и иных изделий, то следует отказаться от таких операций, как безоправочное волочение, а также сборка с «натягом», дабы избежать возникновения растягивающих напряжений. Таким можно представить краткое руководство по защите от коррозии алюминия, латуни, меди и их сплавов. Конечно, особенностей невероятное множество, но об этом лучше поговорить в отдельных статьях.

Окисляется ли латунь?

20 Ноября 2016
Согласно знаменитой поговорке, «электротехника — наука о контактах».

Любому электромонтажнику известно, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете — коррозия может уничтожить электрический контакт. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение.

В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, однако сейчас может быть весьма неудобно искать в старых документах информацию о соединениях. Хабраюзер @teleghost собрал все данные в одной таблице.

Далее приведена выдержка из ГОСТ 9.005-72 для средних атмосферных (т.е. комнатных) условий. Кликабельно.

Несколько слов о металлах.

Оцинкованная сталь — основная рабочая лошадка народного хозяйства. В виде различных метизов «оцинковка» встречается в магазинах стройматериалов гораздо чаще, чем, например, нержавейка. Фабричные корпуса ПК, технологические ящички и шкафчики для оборудования чаще всего выполнены из оцинкованной холоднокатанной стали толщиной порядка 1мм.

Нержавеющая сталь — королева сталей: прочная, пластичная, стойкая к коррозии, электропроводная, круто выглядит. Слишком тугая, чтобы резать и гнуть её дома в промышленных масштабах. Хромистые и хромисто-никелевые нержавейки электрически плохо совместимы с цинком и «голой» сталью, зато дают надёжный контакт с медью без помощи олова. Алюминий, а также азотированная, оксидированная и фосфатированная низколегированная сталь ограниченно совместимы при стандартных атмосферных условиях. Нержавейка марки А2 не «магнитится», но существуют и нержавеющие стали с магнитными свойствами. Магнитные свойства не влияют на коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Алюминий и его сплавы бывают анодированные (с защитным слоем) и обычные (неанодированные). Алюминий легко обрабатывать в домашних условиях, но необходимо помнить о коррозии. Не используйте голый алюминий в качестве проводника даже с низковольтным напряжением, иначе ток медленно обратит деталь в прах. Обработанным в мастерской алюминиевым и дюралюминиевым деталям показана полная эквипотенциальность (наведённые полями токи вроде бы по фиг, заземлять тоже можно). Алюминий совместим с цинковым покрытием, но для контакта с медью, «голой» или никелированной сталью требуется оловянная «прокладка». Ограниченно допустим контакт алюминия с нержавейкой в атмосферных условиях. Для простоты можно принять, что при контакте с другими металлами и покрытиями алюминий будет корродировать сам по себе, без помощи внешнего электричества.

Медь мягкая и довольно неаппетитно окисляется на воздухе, поэтому изделия из меди заключают в герметичную оболочку или лакируют. Латунные бляхи солдатских ремней и стойки для электронных печатных плат лучше сопротивляются окислению и выглядят аппетитнее позеленевшей меди, особенно если их периодически полировать (я про бляхи, конечно). При этом ни медь, ни её сплав с цинком (латунь) «не дружат» с чистым цинком и его покрытиями. Зато медь совмещается с хромом, никелем и нержавейкой. А если вы держите в руках какую-нибудь клемму, то она наверняка из лужёной (покрытой оловом) меди.

Олово относительно стойко к коррозии (в комнатных условиях) и электрически совместимое почти со всем, кроме чугуна, низколегированных и углеродистых сталей и магния. Не стоит паять оловом и бериллий, будьте внимательны при сборке домашнего ядерного реактора. Олово используют, чтобы из недопустимого электрического контакта получить допустимый, т.е. в качестве «прокладки». Клеммы из лужёной меди — отличный пример.

Не следует использовать олово при низких температурах — с прошлого века известна т.н. «оловянная чума» — полиморфное превращение т. н. «белого олова» в «серое» (b-Sn → a-Sn), при котором металл рассыпается в серый порошок. Причина разрушения состоит в резком увеличении удельного объёма металла (плотность b-Sn больше, чем a-Sn). Переход облегчается при контакте олова с частицами a-Sn и распространяется подобно «болезни». Наибольшую скорость распространения оловянная чума имеет при температуре —33°С; свинец и многие др. примеси её задерживают. В результате разрушения «чумой» паянных оловом сосудов с жидким топливом в 1912 погибла экспедиция Р. Скотта к Южному полюсу.

Никелем покрыты блестящие «компьютерные» винтики. Такое покрытие совместимо с медью и бронзой, латунью, оловом, хромом и нержавеющей сталью. Никель несовместим с цинком и алюминием (для алюминия лучше контакт с нержавеющей сталью, см. ниже).

Особенности коррозионной агрессивности неметаллов. Приложение 3б к ГОСТ 9.005-72:

  1. Коррозионная агрессивность органических материалов определяется активностью выделяющихся продуктов старения.
    • Коррозионная агрессивность фенопластов, аминопластов, пенопластов, формальдегидных клеев определяется выделением формальдегида, возможностью его окисления до муравьиной кислоты и уротропина, который может быть источником аммиака.
    • Коррозионная агрессивность материалов из древесины определяется выделением растворов уксусной и муравьиной кислот.
    • Коррозионная агрессивность эпоксидных материалов определяется наличием в них свободного хлора и хлористого водорода, карбоновых и дикарбоновых кислот.
    • Коррозионная агрессивность резинотехнических изделий определяется содержанием в них серы и ее соединений, соединений водорода с галогенидами, органических соединений с окислительными свойствами.
  2. Полимерные материалы, получаемые реакцией конденсации (эпоксидные, полиэфирные и т.п.), обладают наибольшей коррозионной агрессивностью в период отверждения. Процесс отверждения в замкнутых объемах конструкции проводить не рекомендуется.
  3. Облучение неметалла ионизирующим облучением (ультрафиолетовым, гамма-облучением и т.д.) может увеличивать его коррозионную агрессивность.
  4. Коррозионная агрессивность неметалла при прямом контакте с металлом определяется его водо- и кислородопроницаемостью. Значения водо- и кислородопроницаемости для ряда неметаллов приведены в табл.4 и 5.

Физико-химические основы взаимодействия металлов с контролируемыми атмосферами :: Книги по металлургии

НЕЙТРАЛЬНАЯ   ТЕРМИЧЕСКАЯ   ОБРАБОТКА   МЕДИ   И   ЕЕ   СПЛАВОВ

 

Медные сплавы по требованию, предъявляемому к составу контролируемых атмосфер, делят на три группы [35, 36]:

1) медь; бронзы оловянные, оловянно-цинковые, оловянно-фосфористые; латуни Л96—Л98; медноникелевые сплавы типа мельхиор; 2) сплавы с бериллием, марганцем, кремнием, хромом; 3) сплавы, содержащие более 15% Ζn(латуни и нейзильбер).

Температура отжига меди 370—700° С. Свободный кислород окисляет медь. Водяной пар при низких температурах вызывает наплывы, а при высоких — окисление меди, так как диссоциирует с образованием кислорода. В присутствии катализатора, например оксидов железа, диссоциация возрастает. Применение пара в качестве защитной атмосферы при средних температурах отжига (550° С) сохраняет исходную светлую поверхность, но остающаяся местами на поверх­ности металла влага при охлаждении дает наплывы. Если поверхность меди покрыта оксидной пленкой, то пар не восстанавливает ее.

Водород поглощается медью и при наличии кислорода в металле понижает содержание кислорода сначала на поверхности, а затем по мере диффузии во вну­тренних слоях и в глубине металла. Образующийся при этом водяной пар (например, при содержании в меди 0,01% 02 образуется 14 см3 Н2О/100 г меди) не способен диффундировать и его возрастающее давление разрушает металл (явление водородной хрупкости). Водородной хрупкости подвержена только кислородсодержащая медь. При отжиге в атмосфере С02 на меди образуется сажа. Светлый отжиг меди рекомендуется проводить в атмосфере неосушенного и неочищенного экзогаза с содержанием водорода порядка 5%. Восстановитель­ный потенциал такого газа обеспечивает осветление исходной поверхности меди, а содержание водорода не достаточно для появления водородной хрупкости.

Медные сплавы, содержащие никель, до 15% цинка или олова, в газовых средах при температурах термической обработки ведут себя аналогично чистой меди.

Отжиг бронз проводят при температуре 430—760° С.

При отжиге бронзы и мельхиора в водяном паре их поверхность окисляется до цветов побежалости, когда γ = 0,5 (у — отношение отражательной способ­ности поверхности до и после отжига). После нагрева и охлаждения до темпера­туры 80—100° С в атмосфере неосушенного и неочищенного экзогаза с содержа­нием водорода примерно 5% поверхность бронзы и мельхиора практически не изменяется.

Загрязнение атмосферы печи смазкой, остающейся на поверхности изделий, подвергаемых термической обработке, вызывает потускнение поверхности при отжиге указанных медных сплавов. Смазка может быть полностью удалена в результате предварительного вакуумирования садки с подогревом ее до 200° С.

Сплавы меди, легированные бериллием, марганцем, кремнием и хромом, имеющими большее сродство к кислороду, чем медь, окисляются даже при малом содержании кислородсодержащих компонентов в газовой фазе. При этом ука­занные элементы, образуя на поверхности сплавов защитные оксидные пленки, замедляют окисление меди. Так, в начальный период окисление происходит почти по параболической зависимости. С ростом защитных пленок процесс тор­мозится.

Неокисленная поверхность сохраняется при нагреве в очищенном азоте. При этом отражательная способность поверхности остается на уровне исходного образца.

Старение деталей электротехнической промышленности и приборостроения, например контактов, цанг из бериллиевой бронзы, проводят в аргоне при тем­пературе 320° С.

К сплавам меди, содержащим более 15% цинка, относятся латуни и нейзильберы. Практически применяемые латуни содержат до 50% цинка. Простые латуни содержат только медь и цинк. Специальные латуни, кроме того, могут содержать кремний, свинец, олово, алюминий, никель и т. д. Температура от­жига латуней зависит от степени деформации при обработке давлением и соста­вляет 370—760° С.

При разработке режима светлого отжига латуни следует учитывать наличие в ней кислородсодержащих газов, низкую температуру кипения цинка и высокое сродство цинка к кислороду [37].

При наличии кислородсодержащих газов в латуни последняя окисляется в любой атмосфере.

Низкая температура кипения цинка (905,4° С) способствует его улетучива­нию, в результате чего латунь обедняется им. Возгонка цинка вызывает появление субграниц и микропористости, что делает поверхность латуней шероховатой и матовой даже при отсутствии оксидов. Восстановление первоначального со­стояния такой поверхности легкой очисткой невозможно. Возгонка цинка воз­растает с повышением температуры и увеличением продолжительности нагрева (рис. 27, 28), а также с увеличением содержания цинка в латуни (см. рис. 27). Возгонка цинка начинается при 450° С и ощутима уже при температуре 560° С. Кроме того, обесцинкивание латуни зависит от газового режима печи, определя­емого составом (рис. 29, 30) и давлением атмосферы (рис. 31), а также скоростью потока этой атмосферы.

Если атмосфера наводит на поверхности плотную оксидную пленку, то пос­ледняя препятствует возгонке. Влияние атмосфер, не окисляющих латунь, зави­сит от их плотности: чем больше плотность, тем меньше улетучивание цинка.

Повышение давления газовой фазы снижает возгонку цинка (рис. 31). Ана­логично действует насыщение газовой фазы парами цинка. Фирма «Siemens» под­вергает латунь термической обработке при давлении атмосферы в печи ~50 кПа.

На рис. 32 показано обесцинкивание латуни в водородной атмосфере. Наименьшее обесцинкивание наблюдается в неподвижной атмосфере.

Цинк окисляется кислородсодержащими компонентами атмосферы С02 и Н20. Обеспечение приведенных выше условий равновесия цинка с кислород­содержащими компонентами атмосферы предотвращает окисление латуней. При этом латунь должна охлаждаться в атмосфере до температуры 40°С. Охлаждение в воде окисляет поверхность, даже если печная атмосфера обеспечивает светлый отжиг. 

Удельный вес меди и алюминия

На чтение 13 мин Просмотров 103 Опубликовано

Люди с давних времен используют медь в повседневной жизни. Очень важным параметром для современных людей является ее плотность и удельный вес.

Эти данные применяют в расчетах состава материалов в производстве различных коммуникаций, деталей, изделий и комплектующих в технической отрасли.

Основная информация о меди

Медь является наиболее распространенным цветным металлом. Свое название на латинском языке – Cuprum – она получила в честь острова Кипр. Там ее добывали древние греки тысячи лет назад. Историки даже придумали Медный Век, который длился с IV по V столетие до н. э. В то время люди делали из популярного металла:

В таблице Д.И. Менделеева она занимает 29 место. Этот элемент имеет уникальные свойства -физические, химические и механические. В древние времена в естественной среде можно было найти медь в виде самородков, порой очень больших размеров. Люди нагревали породу на открытом огне, а затем резко охлаждали. В результате она растрескивалась, что позволяло выполнять восстановление металла. Такая нехитрая технология позволила начать освоение популярного элемента.

Свойства

Медь — это цветной металл красноватого цвета с розовым отливом, наделенный высокой плотностью. В природе насчитывается более 170 видов минералов, имеющих в своем составе Cuprum. Только из 17 ведется промышленная добыча этого элемента. Основная масса этого химического элемента содержится в составе рудных металлов:

  • халькозина — до 80%;
  • бронита — до 65%;
  • ковелина — до 64%.

Из этих минералов осуществляется обогащение меди и ее выплавка. Высокая теплопроводность и электропроводность являются отличительными свойствами цветного металла. Он начинает плавиться при температуре 1063 о С, а закипает при 2600 о С. Марка Cuprum будет зависеть от способа производства. Металл бывает:

Для каждого типа есть свои специальные параметрические расчеты, характеризующие степень сопротивления сдвигу, деформацию под воздействием нагрузок и сжатия, а также показатель упругости при растяжении материала.

Цветной металл активно окисляется в процессе нагревания. При температуре 385 о С формируется оксид меди. Ее содержание снижает теплопроводность и электропроводность других металлов. При взаимодействии с влагой металл образует куприт, с кислой средой – купорос.

Удельная плотность меди

Благодаря своим свойствам этот химический элемент активно используется в производстве электрических и электронных систем и многих других изделий другого назначения. Важнейшим свойством является его плотность в 1 кг на м 3 , поскольку с помощью этого показателя определяется вес производимого изделия. Плотность показывает отношение массы к общему объему.

Самой распространенной системой измерения единиц плотности является 1 килограмм на м 3 . Этот показатель для меди равняется 8,93 кг/м 3 . В жидком виде плотность будет на уровне 8,0 г/см 3 . Общий показатель плотности может меняться в зависимости от марки металла, имеющего различные примеси. Для этого используется удельный вес вещества. Он является очень важной характеристикой, когда речь идет о производстве материалов, в составе которых есть медь. Удельный вес характеризует отношение массы меди в общем объеме сплава.

Удельный вес меди будет равняться 8,94 г/см 3 . Параметры удельной плотности и веса у меди совпадают, однако такое совпадение не характерно для других металлов. Удельная масса очень важна не только при производстве изделий с ее содержанием, но и при переработке лома. Существует много методик, с помощью которых можно рационально подобрать материалы для формирования изделий. В международных системах СИ параметр удельного веса выражается в ньютонах на 1 единицу объема.

Очень важно все расчеты производить в стадии проектирования устройств и механизмов. Удельная плотность и вес являются разными значениями, но они обязательно используются для определения массы заготовок для различных деталей, в составе которых есть Cuprum.

Если сравнить плотность меди и алюминия, мы увидим большую разницу. У алюминия этот показатель составляет 2698,72 кг/м 3 в состоянии при комнатной температуре. Однако с повышением температуры параметры становятся другими. При переходе алюминия в жидкое состояние при нагревании плотность у него будет в пределах 2,55−2,34 г/см 3 . Показатель всегда зависит от содержания легирующих элементов в алюминиевых сплавах.

Наиболее распространенными сплавами на основе меди считаются латунь и бронза. Их состав формируется также из других элементов:

Все сплавы различаются между собой структурой. Наличие олова в составе позволяет делать бронзовые сплавы отменного качества. В более дешевые сплавы входит никель либо цинк. Производимые материалы на основе Cuprum обладают следующими характеристиками:

  • высокая пластичность и износостойкость;
  • электропроводность;
  • устойчивость к агрессивной среде;
  • низкий коэффициент трения.

Сплавы на основе меди находят широкое применение в промышленном производстве. Из них производят посуду, ювелирные украшения, электропровода и системы отопления. Материалы с Cuprum часто используют для декорирования фасадной части домов, изготовления композиций. Высокая устойчивость и пластичность являются основными качествами для применения материала.

Также не стоит забывать, что удельный вес металла есть сила тяжести непосредственно взятого за основу объема данного вещества.

Удельный вес металла и его плотность находятся в таком же соотношении друг к другу, как вес и масса тела, и поэтому удельный вес можно определить по формуле:

За единицу удельного веса металла (нержавеющей стали, латуни, чугуна, меди, бронзы и т.д.) принимается:

– в системе СГС —1 дин/см 3 ,

– в системе СИ — 1 н/м 3 ,

– в системе МКСС— 1 кГ/м 3 .

Все эти значения единицы связаны между собой соотношением

0,1 дин/см 3 = 1 н/м 3 = 0,102 кГ/м 3 .

При определении удельного веса металла также возможно использование внесистемной единицы 1 Г/см 3 .

Поскольку масса вещества, выраженная в г, равна его весовому значению, выраженному в Г, то удельный вес металла, выраженный в данных единицах, по своей численности равен плотности этого металла, которая будет выражена в системе СГС. Подобное же числовое равенство можно проследить и между удельным весом в системе МКСС и плотностью в системе СИ.

Таким образом, удельным весом металла называется вес единицы объема безусловного плотного (непористого) материала. Для обозначения удельного веса следует массу сухого материала поделить на его объем в полностью плотном состоянии – фактически это и есть формула определения веса металла. Для того, чтобы добиться подобного результата, металл необходимо привести в такое состояние, чтобы в его частицах не было пор, а структура была полностью однородной.

Все известные и применяемые в промышленности металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Существует несколько основополагающих критериев, уникализирующих тот или иной металл или сплав.

Особенности металлов и их качественные и весовые характеристики

Для того, чтобы более точно иметь представление о спецификациях каждого вида металлов необходимо определиться, что же все-таки понимается под данной группой веществ.

Металлами именуются вещества, обладающие характерными свойствами, среди которых можно назвать высокую прочность, тепло- и электропроводность, пластичность, особый металлический блеск, характерный для каждой группы. Металлические элементы входят в почти 3/4 всех известных в природе элементов, но не все могут находить широкое применение в промышленности. Некоторые из них в своем истинном состоянии и удельном весе встречаются достаточно редко. Из наиболее важных и ценных для технологических процессов и производства металлов лишь небольшая часть содержится в земной коре. Это железо, алюминий, магний, титан и т.д.

Удельный вес чугуна

Черные металлы (черная сталь, чугун) — техническое название железных сплавов и самого железа. В течение тысячелетий они были основополагающими в изготовлении орудий труда. Несмотря на стабильный рост продукции химической промышленности, цветной металлургии, тяжелой промышленности, чёрные металлы по-прежнему считаются главным конструкционным материалом во многих отраслях деятельности человека. По производственным объемам большинства важнейших видов изделий черной металлургии (железной руды, чугуна, стали, стальных труб, кокса, огнеупоров) Россия занимает достойное место лидера во всем мире. Черные металлы подразделяются на чугуны и стали в зависимости от содержания углерода и своего удельного веса.

Чугун — это сплав углерода с железом при содержании углерода более 2,13%. Чугун наделен небольшой способностью к пластической деформации и отличными литейными свойствами. В его составе содержатся графитовые включения — форма и размер которых определяют тип чугуна и его сферу его применения. Серый чугун — это материал, в котором углерод содержится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита. Высокопрочный чугун содержит в своем составе углерод в форме шаровидного графита, и используется для изготовления деталей, которые в процессе эксплуатации подвергаются значительным механическим нагрузкам. Ковкий чугун может иметь повышенные характеристики пластичности, если его сравнивать с вышеуказанным чугуном. Он применяется в производстве деталей, где необходимы более высокие уровни механических свойств.

Удельный вес чугуна и его сплавов определяется весом одного его кубического сантиметра, который выражен в граммах. Чем больше показатель удельного веса металла, тем более тяжелым может получиться готовое изделие. В приведенной ниже таблице проиллюстрированы типичные физические свойства и удельный вес, характерный для определенных типов чугуна.

Удельный вес стали

Удельный вес нержавеющей стали

Удельный вес меди и медных сплавов

Удельный вес алюминия

Удельный вес латуни

Удельный вес бронзы

Для расчета веса или длины металлопроката по удельному весу нужной марки – существует специальный калькулятор металла.

См. также таблицы:

Удельный вес титана, никеля, цинка

Определение удельного веса металлов.

Современная наука уже давно шагнула вперед по сравнению с технологиями, которые использовались на заре развития тяжелой промышленности, и может предложить различные вариации сплавов металлов, отличающихся друг от друга не только по своим качественным характеристикам, но и по физико-химическим свойствам. Для того, чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается его удельный вес. Все тела, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных веществ, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность вещества рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

Удельным весом металла называется отношение веса Р однородного тела из этого вещества к объему металла. Он обозначается γ. Тогда, согласно формуле удельный вес металлов расчитывается как:

Таблица 1. Типичные физические свойства и удельный вес чугуна
Тип чугунаУдельный вес Г/см3Коэффициент теплового линейного расширения a·10 -в 1/ о С, при температурах 20-100 о СТеплоемкость в кал/Г · о СОстаточный магнетизм в гсПримечание, с повышением температуры:
«+» – повышается;
«-» – понижается
Белый7,5±0,28±20,13±0,025000±1000«-»
Серый7,1±0,210±20,12±0,025000±1000«+»
Ковкий7,3±0,111±10,12±0,025000±1000«-»

Кроме необъемной группы легких металлов, таких как алюминий, магний, которые имеют удельный вес не более 3, большинство металлов может иметь значительный удельный вес отдельно. К примеру, благодаря большому удельному весу платины (21,45) и золота (19,32), встречающиеся в природном виде, они могут добываться при помощи метода отмывки от сравнительно легких частиц песка, глины, сопровождающих их в разных слоях почвы.

Малый удельный вес некоторых металлов имеет очень важное значение при строительстве и проектировании самолетов, и поэтому на данный момент легкие сплавы и их характеристики особенно тщательно изучаются.

Для расчета какого-либо металлопроката по удельному весу – для этого существует специальный калькулятор металла.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Для каждого металла присущи определенные физические и химические свойства. Именно они определяют их удельный вес и плотность. Так, чистое золото – металл, обладающий повышенной тяжестью и не менее высокой плотностью – 19,32 г/см3. Этот показатель ставит золото на седьмое место среди всех металлов.

Разные системы применяют отличные единицы измерения: СИ = Н/М3, МКСС = 1 кг/м3, СГС = 1 дин/см3. Кроме этого удельный вес золота выражается в граммах на один кубический сантиметр. Это внесистемная единица измерения.

Физические свойства

Благородный металл обладает следующими физическими характеристиками:

  • повышенной прочностью;
  • тепло- и электропроводностью;
  • пластичностью;
  • ярким характерным блеском.

Основная особенность золота – его инертность. Благодаря ей, металл получил призвание благородного. Инертность препятствует окислению, поэтому золотые ювелирные украшения столетиями сохраняют свой первоначальный вид.

Пожалуй, единственным недостатком золота является его мягкость. Она компенсируется за счет добавления в сплавы различных примесей. За счет нее золото становится более твердым, но, вместе с тем, изменяются его основные характеристики: температура плавления и плотность.

Кроме мягкости, золото обладает повышенной тяжестью. Для расчета веса одного куба золота разработаны специальные формулы и таблицы, где представлены такие же показатели для разных металлов.

Благодаря тяжелому удельному весу добыча золота существенно облегчается за счет возможности отмывать крупицы металла от более меньших по массе крупиц песка и глины, которые содержатся в воде.

Удельный вес – показатель, являющийся неотъемлемой характеристикой и других металлов.

На удельный вес серебра влияет проба сплава. При добавлении в него других металлов (медь, никель) удельный вес и плотность теряются. Так, плотность меди составляет 8,93 г/см3, никеля – 8,91 г/см3. Все значения рассчитываются по формулам.

Серебро – такой же благородный металл, как и золото. Его удельный вес составляет 10,5 г/см3. Плавится оно при температуре 960 градусов. Основными физическими характеристиками серебра являются:

  • устойчивость к коррозии;
  • низкая сопротивляемость;
  • повышенная светоотражаемость.

Несмотря на природную мягкость, серебро обладает высокой плотностью и удельным весом.

Титан – цветной металл бело-серебристого оттенка. Он обладает высокой прочностью, хоть и легкий на вес. Так, он в 12 раз прочнее алюминия и в 4 раза – меди и железа. По степени нахождения в земной коре титану отводится четвертое место среди остальных.

Низкий удельный вес титана – 4,505 г/см3 более соответствует щелочным металлам. На его поверхности образуется оксидная пленка, которая препятствует образованию коррозии.

Цинк – также цветной металл бело-синеватого оттенка. Обладает средней твердостью и начальной температурой плавления 419 градусов. Под воздействием температуры 913 градусов этот металл приобретает парообразное состояние. У цинка удельный вес составляет 7,13 г/см3.

Обычная температура делает цинк хрупким, но ее повышение до 100 градусов превращает металл в гибкий и пластичный. При взаимодействии с воздухом, на поверхности цинка образуется пленка из оксида.

Цвет свинца – грязно-серый, но это не влияет на природный блеск металла. Однако сияние довольно быстро прекращается за счет образования на поверхности свинца оксидной пленки. Свинцовый сплав обладает повышенным удельным весом – 11,337 г/см3. По этому показателю он превышает цинк, алюминий, железо и некоторые другие металлы. Несмотря на высокий показатель плотности, свинец – очень мягкий металл.

В таблице приведены значения удельного веса и температура плавления других металлов.

Наименование металлаТемпература плавления, °CУдельный вес, г/куб.см
Цинк419.57.13
Алюминий6592.69808
Свинец327.411.337
Олово231.97.29
Медь10838.96
Титан16684.505
Никель14558.91
Магний6501.74
Ванадий19006.11
Вольфрам342219.3
Хром17657.19
Молибден262210.22
Серебро100010.5
Тантал326916.65
Железо15357.85
Золото109519.32
Платина176021.45

Схожей к золоту плотностью обладают и некоторые другие металлы. В частности, вольфрам и уран. Уран не смогут выдать за благородный золотой металл по следующим основным причинам:

  • высокая радиоактивность;
  • труднодоступность.

У фальсификаторов больше возможностей при работе с вольфрамом. Но этот металл существенно отличается от золота по цвету и твердости. Фальшивомонетчики несмотря на это нашли выход. Вольфрамовые слитки они покрывают расплавленным золотом.

Кроме этого, вольфрам часто используется и при производстве позолоченных украшений. По внешнему виду они очень схожи с настоящими золотыми изделиями, однако стоимость и износостойкость отличают их от золотых драгоценностей.

Нередко в продаже можно встретить золотые ювелирные украшения, имеющие необычные цвета. Зачастую – это обыкновенные напыления. Если изделие выполнено из сплава, то цена его будет гораздо выше. Например, бывает золото синего, розового, черного, фиолетового и других оттенков. Они получаются за счет включения в лигатуру прочих соединений.

Подробная информация об ошибке IIS 10.0 — 404.11

Ошибка HTTP 404.11 — не найдено

Модуль фильтрации запросов настроен на отклонение запроса, содержащего двойную управляющую последовательность.

Наиболее вероятные причины:
  • Запрос содержал двойную escape-последовательность, а фильтрация запросов настроена на веб-сервере для отклонения двойных escape-последовательностей.
вещей, которые вы можете попробовать:
  • Проверьте конфигурацию/систему.webServer/security/[email protected] в файле applicationhost.config или web.confg.
Подробная информация об ошибке:
0x00000000
Модуль RequestFilteringModule
Извещение BeginRequest
Обработчик StaticFile
Код ошибки
Запрошенный URL-адрес    http://search.ebscohost.com:80/login.aspx?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=19395981&an=142648351&h=p4z%2b78jrbsgawhlit6wapp8melky6sdwwphoe6ashumkyna1ezbaezny%2b5wyvudw5jdjjni7u%2bkync9v9juf4g%3d%3d&crl=c
Физический путь C: \ WebApps \ аф-webauth \ login.aspx? прямой = истина & профиль = ehost & Объем = сайта & AuthType = гусеничного & Jrnl = 19395981 & ап = 142648351 & ч = p4z% 2b78jrbsgawhlit6wapp8melky6sdwwphoe6ashumkyna1ezbaezny% 2b5wyvudw5jdjjni7u% 2bkync9v9juf4g% 3d% 3d & CRL = с
входа Метод пока не определено
Вход Пользователь    Еще не определено
Дополнительная информация:
Это функция безопасности.Не изменяйте эту функцию, пока полностью не поняты масштабы изменений. Перед изменением этого значения следует выполнить трассировку сети, чтобы убедиться, что запрос не является вредоносным. Если сервер разрешает двойные управляющие последовательности, измените параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] Это может быть вызвано искаженным URL-адресом, отправленным на сервер злоумышленником.

Посмотреть дополнительную информацию »

О самопроизвольном нарастании напряжения между разнородными металлами в условиях высокой относительной влажности

Контролируемые лабораторные эксперименты

Многократно проводились измерения электрического потенциала между заземленным цилиндром КПБ и множеством различных изолированных металлов при изменении относительной влажности ( Таблица 1).Неудивительно, что цинк, известный как часто жертвуемый анод для предотвращения гальванической коррозии из-за того, что он более активен, чем большинство металлов 28 , оказался наиболее успешным с точки зрения накопления напряжения и воспроизведения экспериментов среди протестированных металлов. Следовательно, в дальнейших экспериментах основное внимание уделялось цинку: пока относительная влажность была низкой (<60%), напряжение между цинком и заземленным цилиндрическим КПБ оставалось пренебрежимо малым. Однако при переходе ОВ через 60 % начинается накопление напряжения – чем выше ОВ, тем быстрее темп накопления (рис.2). Обратите внимание, что предыдущие эксперименты определяли порог относительной влажности накопления напряжения как 50% 23 . Мы использовали несколько видов цинка – пластины, фольгу и цилиндр. В наших экспериментах напряжение накапливалось только при относительной влажности 60%, достигая от -0,65 В до максимума -0,9 В без дальнейшего увеличения даже после нескольких часов при высокой относительной влажности. Максимум -0,9 В не показан на рисунках из-за того, что в большинстве экспериментов были достигнуты более низкие напряжения.

Рисунок 2

Накопление напряжения (В) между цинком и CPB (черная линия).ОВ (%) показана пунктирной линией. V начинает накапливаться при относительной влажности >60%. Скорость накопления увеличивается при относительной влажности >75%. Затем камеру открыли для уменьшения относительной влажности с последующим заземлением и повторным соединением металлов. V вскоре достиг той же скорости, что и раньше.

Кроме того, пока относительная влажность была выше 60%, накопленное напряжение не терялось, а заряд сохранялся на металле. Когда относительная влажность уменьшилась до уровня ниже 60%, напряжение также начало уменьшаться, что указывает на обезвоживание металла и рассеивание заряженных частиц.Первое накопление напряжения занимает больше времени, чем последовательные заземления и переподключения металлов, за которыми следовал быстрый заряд до прежнего максимального напряжения (рис. 3), в данном случае -0,65  В. Обратите внимание, что из-за времени отклика гигрометра к изменениям относительной влажности фактическое запаздывание между повышением относительной влажности и повышением напряжения в действительности может немного отличаться. Этот быстрый рост напряжения после заземления может указывать на то, что образование тонкой пленки воды, покрывающей поверхность при высокой относительной влажности, имеет решающее значение для накопления заряда.В следующих 2 циклах заземления и повторного подключения, чтобы понять продолжительность достижения того же напряжения при высокой относительной влажности (уже присутствующей в камере), мы решили измерить время, необходимое для достижения порога -0,6 В. Эти два цикла были заземлены в момент, когда напряжение достигло −0,6 В, и можно видеть (на рис. 3), что для накопления напряжения до предыдущего уровня требуется очень короткое время по сравнению с первым нарастанием напряжения. Важность высокой относительной влажности для создания этого накопления напряжения была подтверждена еще одним заземлением и повторным подключением при снижении относительной влажности (рис.3), что привело к уменьшению накопления напряжения. После очередного заземления, пока ОВ низкая, накопления напряжения вообще не произошло.

Рисунок 3

Длительность накопления напряжения при различных уровнях относительной влажности. ( a ) Накопление напряжения между цинком и заземленным CPB началось только при высокой относительной влажности. ( b ) Два цикла заземления и повторного соединения металлов при высокой относительной влажности. Напряжение быстро восстановилось до прежнего максимума, а затем было немедленно заземлено, как только оно достигло -0,6  В. ( c ) После заземления и повторного подключения относительная влажность была преднамеренно быстро снижена путем пропускания окружающего воздуха в камеру.Напряжение достигло лишь половины прежнего максимума, вероятно, из-за оставшейся на поверхности воды. ( d ) Не накапливается напряжение после последнего заземления и повторного подключения при низкой относительной влажности (40%).

Когда к медному крокодиловому концу разъема напряжения не подключался металл, при высокой относительной влажности наблюдалось незначительное накопление напряжения даже по прошествии длительного периода времени.

Далее мы исследовали вопрос о том, ответственна ли только высокая ОВ за заряд металлов, или абсолютное количество молекул воды, т.е.{\left(\frac{17,67\cdot T}{T+243,5}\right)}\cdot RH\cdot 2,1674}{273,15+T}$$

AH 24,3 [ г / м 3 ] при температуре 30 °C, но AH всего 7,5 [ г / м 3 ] при температуре 10 °C При исследовании продолжительности достижения -0,7 В на цинковой пластине было заметно, что при одной и той же относительной влажности по мере увеличения AH (с повышением температуры) продолжительность достижения -0.7 В уменьшилось. Чем выше AH, тем короче время достижения максимального напряжения после заземления. Потребовалось от 5,5 до 9,5 минут для достижения максимального напряжения с AH примерно 23   г / м 3 (T   =   26   ° C). Однако, когда AH был выше 25 г/м 3 (28 °C < T < 29,5 °C), продолжительность уменьшалась до менее 100 секунд. Повышение всего на 2 °C сократило время зарядки менее чем на одну пятую. В другом эксперименте температура была снижена до 15 °C, так что хотя относительная влажность была высокой (80–85%), AH была очень низкой (10.5 г/м 3 ), а время достижения −0,7 V заняло 29 ± 4 минуты. В любом случае, напряжение цинка достигло одинакового напряжения для очень разных AH (между 10,5–27,5   г/м 3 ), разница заключалась только в продолжительности достижения этого максимума.

Чтобы понять, есть ли способ увеличить накопление заряда на металле, мы решили увеличить места зарождения конденсации, сначала погрузив цинковую пластину в раствор NaCl (0,19 M). Затем металл сушили.Теперь с крупинками соли на поверхности цинковой пластины напряжение достигло более высоких значений (рис. 4) по сравнению с чистым цинком. Удвоение концентрации NaCl в растворе (0,38 M) сопровождалось увеличением максимального напряжения. С каждым циклом заземления и повторного включения максимальное напряжение немного уменьшалось, что может свидетельствовать о постепенном удалении NaCl с поверхности металла водяным паром.

Рисунок 4

Цинк после погружения в раствор NaCl. ( a ) Накопление напряжения цинковой пластины (макс. -0.8 В). ( b ) Цинковая пластина после замачивания в солевом растворе (0,188 M) и сушки достигла -0,85 В, хотя и уменьшалась с каждым циклом. ( c ) Цинковая пластина после замачивания в солевом растворе (0,376 M) и сушки достигла максимума -1 В. Напряжение снова уменьшается с каждым циклом заземления-повторного включения.

Обобщая результаты испытаний различных металлов, в случае серебра и нихрома наблюдается незначительная разница в напряжении (±0,018  В ) при повышении относительной влажности до 95%, что аналогично напряжению при отсутствии внутренний металл соединен вообще (±0.02  В ). Небольшое накопление напряжения наблюдалось при использовании меди или никеля (-0,018  В  ± 0,02  В ). Практически не было разницы в напряжении между различными формами меди — шерстью, проволокой и стержнем, хотя они имеют некоторые существенные различия в площади поверхности и шероховатости. Другое поведение наблюдалось с другими металлами, такими как цинк, алюминий, несколько типов нержавеющей стали, индий, олово и вольфрам — все измерения показали увеличение напряжения, когда относительная влажность преодолела определенный порог.Однако и здесь при использовании цинка в различных формах — фольги, пластины и цилиндра — обычно достигаются одинаковые напряжения. Напряжения между большинством протестированных нами металлов и заземленным CPB были отрицательными, однако вольфрам или вата из нержавеющей стали с медным проводом в качестве основы достигали положительных напряжений. Сводная таблица металлов и накопленных напряжений представлена ​​в таблице 1. По сравнению с предыдущими экспериментами, показывающими отсутствие накопления заряда для меди и латуни, мы также получили незначительные показания напряжения для латуни и только небольшие напряжения для меди.С другой стороны, предыдущие эксперименты показали накопление заряда на SS, алюминии, CPB и NiCr. Нам не удалось добиться накопления напряжения на КПБ или NiCr, что может быть связано с различиями компонентов этих металлов; следовательно, мы не можем использовать одни и те же материалы. Однако мы успешно измерили увеличение напряжения на нержавеющей стали, алюминии и других типах металлов, как показано в таблице 1.

Асимметричные конденсаторы

Поскольку разные металлы приобретают разные напряжения между собой и внешним заземленным CPB, были построены асимметричные конденсаторы.Это было сделано для того, чтобы исследовать самопроизвольное напряжение, которое может быть получено между двумя разнородными металлами (при высокой относительной влажности). Асимметричные конденсаторы были собраны из двух разнородных металлических пластин, разделенных бумажным листом (рис. 5), свернутым вместе в спиральный цилиндр. В отличие от результатов предыдущего исследования 23 , в наших экспериментах конденсатор, изготовленный из алюминиевой фольги и сетки из нержавеющей стали, не достиг значительного напряжения. Однако оказалось, что тип СС имеет решающее значение, следовательно, возможно, что в предыдущих исследованиях использовался другой тип СС, что привело к их разным результатам.В то время как комбинации асимметричных конденсаторов, изготовленных из SS-301 и SS-316LS или цинка и алюминия, генерировали незначительное напряжение, асимметричные конденсаторы, изготовленные из SS-316LS и цинка или SS-316LS и сетки SS, спонтанно достигали напряжения до 1 В (рис. 6). Последовательное соединение этих конденсаторов, как и ожидалось, привело к более высокому напряжению, хотя увеличение не было линейным, и приращение напряжения было меньше с каждым добавленным конденсатором.

Рисунок 5

Асимметричные конденсаторы из двух разнородных металлов с диэлектрическим листом между ними.Конденсатор подвергается воздействию влаги со всех сторон.

Рисунок 6

Накопление напряжения асимметричного конденсатора из цинка и пластин SS316LS. При каждом цикле заземления-повторного включения напряжение восстанавливалось мгновенно. Накопленное напряжение некоторое время оставалось высоким даже после понижения ОВ.

Эксперименты на открытом воздухе

В рамках подготовки к эксперименту на открытом воздухе мы сначала проверили, играет ли присутствие клетки Фарадея какую-либо роль с точки зрения устранения каких-либо внешних помех, которые могут повлиять на наши результаты.Мы также сравнили результаты, когда в качестве источника влажности использовалась дистиллированная или обычная (водопроводная) вода, и, наконец, в отличие от N 2 , использовавшегося в предыдущих экспериментах, мы использовали обычный воздух. Эти изменения по сравнению с первоначальными экспериментами были сделаны для того, чтобы попытаться имитировать естественные условия, чтобы убедиться, что наши выводы будут актуальны и для экспериментов, проводимых на открытом воздухе. Дублирование экспериментов с этими изменениями привело к аналогичным результатам.

При использовании цинка в качестве образца металла накопление напряжения измерялось на открытом воздухе, днем ​​и ночью, в условиях окружающей среды.Эксперименты были проведены, чтобы проверить, может ли влажность окружающей среды вместе с аэрозолями, такими как морская соль и городские загрязнители в атмосфере, также создавать аналогичные электрические потенциалы в естественных условиях на открытом воздухе.

Первый открытый эксперимент (не показан) был проведен на крыше геофизического факультета Тель-Авивского университета, всего в 2,5 км от побережья Средиземного моря и всего в 0,5 км от метеорологической станции Яд-Авнер, принадлежащей Израильскому Министерство охраны окружающей среды (на аналогичной высоте).Этот эксперимент проводился в типичных летних условиях. Здесь, помимо проверки того, что напряжение действительно накапливается в условиях окружающей среды, а также в лаборатории, мы исследовали, будет ли дневной западный ветер (ветер Этеса вместе с морским бризом 26,30 ), дующий со Средиземного моря, способствовать скорости накопления напряжения. Также близость к побережью влияет на концентрацию соли в воздухе. Наличие соли в воздухе образуется за счет испарения морских брызг, переносимых ветром.Следовательно, концентрация уменьшается по мере удаления от моря 31 . Однако изменения направления ветра и близость к побережью не повлияли на напряжение, которое не превышало −0,8 В. первые две ночи и экстремально жаркие и сухие условия в течение третьей ночи. Этот эксперимент был проведен в пригороде Тель-Авива, с подветренной стороны от центра города, в Кирьят-Оно, в 8  км от побережья, с метеорологическими данными, полученными со станции Бет-Даган, находящейся в ведении Метеорологической службы Израиля (IMS). 1 км южнее, на таком же расстоянии от берега.Эксперимент начался в 19:45 вечера при высокой относительной влажности окружающей среды (72%) и продолжался без заземления в течение всего времени эксперимента (рис. 7 и 8). Во-первых, можно увидеть ожидаемую отрицательную корреляцию между относительной влажностью (синяя линия) и температурой (серая линия) — в то время как в полуденные часы, когда температура в боксе превышала 40 °C, относительная влажность опускалась до 33%. В то же время условия на ближайшей метеостанции (станция ИМС, расположенная в Бет-Дагане) были 32 °С и 52% соответственно.В первые две ночи при понижении температуры относительная влажность достигала 80% и выше. Такая высокая относительная влажность типична для летних ночей в этом регионе 26 . Накопление напряжения между цинковой пластиной и заземленным КПБ увеличилось вскоре после увеличения относительной влажности и достигло того же максимума, что и в лаборатории, -0,8 В. После восхода солнца температура в боксе повысилась, а относительная влажность снизилась до менее 60%. , в 6:30 по местному солнечному времени (LST), а вместе с ним напряжение уменьшилось до минимальной точки примерно -0.15   В. За час до захода солнца, в 17:30 LST, по мере снижения температуры и повышения относительной влажности напряжение снова медленно восстанавливалось до -0,8   В, как и в предыдущую ночь. Однако в экстремально жаркий и сухой третий день, начиная с вечера 15.08.19, относительная влажность в эту ночь была ниже <50%. Соответственно, напряжение не восстановилось как раньше и осталось низким, как и ожидалось. Это указывает на решающее влияние экстремально жарких и засушливых событий 27 .

Рисунок 7

53-часовой эксперимент на открытом воздухе – цинковый и заземленный CPB.( a ) Первая ночь, относительная влажность высокая; напряжение накапливается до максимума -0,8  В. ( b ) Днем температура высока, относительная влажность падает до очень низкого уровня, и напряжение постепенно уменьшается с уменьшением относительной влажности. ( c ) Затем последовала вторая ночь, снова с высокой относительной влажностью и накоплением напряжения. ( d ) Днем напряжение уменьшается с повышением температуры и уменьшением относительной влажности. Погода нетипичная с очень сухими условиями. ( e ) Третья ночь с низкой относительной влажностью из-за сухого воздуха.Температура снизилась, как и в предыдущие две ночи, но относительная влажность за ночь увеличилась всего до 50%, следовательно, напряжение вообще не увеличилось.

Рисунок 8

Разница относительной влажности и температуры между измерениями на метеостанции IMS и непосредственными измерениями в экспериментальной камере. Пики температуры в ящике в полдень были вызваны кратковременным попаданием на ящик прямых солнечных лучей. Различия между показаниями относительной влажности и температуры окружающей среды метеостанции и показаниями прибора для их измерения, непосредственно установленного в алюминиевом боксе, обусловлены меньшей вентиляцией бокса.Эти различия были более очевидны в дневное время из-за нагревания солнцем.

Алюминиевый мост против латунного | Страница 2

Так что я тоже немного почитал на эту тему. Я еще не нашел четкого ответа, но есть несколько интересных фактов.

Во-первых, проблема со многими советами, которые вы получите о материале моста, заключается в том, что они часто основаны на сравнении яблок с апельсинами. Поскольку мост, как и деревянное тело, является пассивным компонентом, мосты могут только ослаблять сигнал, рассеивая вибрационную энергию в виде тепла.Таким образом, если бы латунные бриджи действительно давали вам «большой звук» или больший сустейн, это было бы потому, что алюминиевая версия идентичного бриджа теряла больше энергии, чем латунный.

Сравнение мостов разной конструкции является проблемой, поскольку мосты могут рассеивать энергию и другими способами. Интерфейс седла и опорной плиты моста обычно не является жестким. Я знаю, что у многих мостов есть фиксирующие седла, которые служат для уменьшения вибрации между седлом и опорной плитой.В неблокирующемся бридже седло не соединено напрямую с опорной пластиной и, будучи нежестким, может расходовать некоторую энергию. Я ожидаю, что масса седла будет важнее, чем в блокируемом мосту.

Кроме того, соединение между опорной плитой бриджа и корпусом обычно представляет собой резьбовое соединение, которое деформируется при вибрации, как соединение грифа и корпуса в болтовом соединении бас-гитары. Идеальные мосты полностью связаны с корпусом, поэтому масса конечной точки, которую «видит» струна, представляет собой объединенную массу тела и моста. У вас может быть более легкий мост и немного более массивный корпус, или наоборот, и это должно работать. выходит примерно так же.Однако для мостов другой конструкции внутреннее трение на границе между основанием и корпусом может сильно различаться — количество винтов, расположение винтов и т. д. Если соединение неэффективно, сустейн соответственно уменьшится.

Другим способом, которым мост мог бы расходовать энергию, было бы внутреннее трение. Алюминий имеет удельную жесткость (отношение жесткости к массе) примерно в два раза больше, чем у латуни. Внутреннее трение у них примерно одинаковое, поэтому, если бы мосты были соединены с телом одинаковым образом (т.е. они не теряли энергию через интерфейсы седло/база или база/корпус с одинаковой скоростью) Я ожидаю, что они будут рассеивать энергию в виде тепла примерно с той же скоростью. Таким образом, хотя латунь более массивна, алюминий компенсирует это тем, что меньше деформируется при вибрации.

Мост также может использоваться для соединения струн, так что энергия одной струны тратится на создание симпатических колебаний соседних струн. Я не знаю, какие материальные факторы способствуют этому. Как указал JP, бриджи нового стиля, в которых для каждой струны используются совершенно отдельные струны, устраняют эту связь, и струна с защипыванием теряет меньше энергии, когда соседние струны начинают резонировать.

Так или иначе, я думаю, что это еще один случай, когда вы должны смотреть сначала на дизайн, а затем на материал. Переход от хлипкого заводского бриджа к чему-то огромному вроде Badass почти наверняка будет звучать хотя бы немного по-другому, седла и опорная пластина устроены по-другому и значительно отличаются по дизайну. Однако было бы поспешным вывод, что дело в материале моста, когда в конструкции гораздо больше принципиальных отличий. Однако, если вы втыкаете мосты Hipshot A или B и просто меняете материал, в латуни нет ничего особенного, что могло бы заставить его вести себя совсем по-другому.

Я предполагаю, что причина того, что мосты послепродажного обслуживания отливались из латуни, заключалась в том, что в то время было легче отливать латунь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.